J'en ai déjà parlé autre part et n'ai jamais reçu de réponse convaincante. L'effet Unruh est de mon point de vue une preuve de l'existence d'un repère privilégié et d'un « éther » qu'on appelle désormais vide quantique.Envoyé par ù100fil
Mais bon, c'est carrément pas le sujet de ce fil donc j'arrête là le hors-sujet
C'est promis, je le referai plus. Pas taper, pas taper...En fait, j'ai l'impression que de la définition initiale (inatteignable pour n'importe lequel des systèmes physiques), on a glissé vers une interprétation en terme de plus bas niveau d'énergie (accessible ou mesurable) pour un système. Et du coup, on ne parle plus de la même chose.il me semble important de définir de quoi on parle. En particulier, des atomes ou des molécules dans l'état gazeux ou pas.
– Atomes dans l'état gazeux : c'est le cas que j'ai le plus de mal à cerner. Il n'y a, a priori, aucune contrainte pour que chaque atome soit immobile par rapport à chacun des autres. Une énergie cinétique des atomes identiquement nulle. Le problème, il y aura toujours des interactions entre ces atomes même infiniment petite (vdW) et donc le système ne restera pas immobile.
– Molécules dans l'état gazeux : il restera de toute façon le mouvement associé à l'état rovibronique fondamental (v=0, J=0)
– Molécules ou atomes dans l'état liquide ou solide : il restera de toute façon le mouvement des atomes/molécules autour de leurs positions d'équilibre dans le « cristal ».C'est là que ça se passe (à 0 K) ou dans les environs (c-à-d. tout près mais sans y être) ?Vous voyez ce que je veux dire, le concept de température pour un gaz d'atome que l'on connaît tous L'énergie cinétique translationnelle des atomes, distribution de vitesses, distribution de Maxwell, etc…
J'ajoute d'ailleurs que c'est dans ce cas (état gazeux) que l'on change justement d'état quand on refroidit (BEC pour des bosons, gaz dégénéré pour des fermions, BCS, etc…). C'est là qu'il se passe plein de trucs en fait
En fait, la seule obligation liée aux inégalités de Heisenberg, c'est que si la vitesse est déterminée avec une précision maximale, alors l'incertitude sur la position doit elle-aussi être maximale. Ce qui traduit qu'un système à 0 K est non-local, donc inatteignable. De ce point de vue, donc il n'y a aucun blême à condition bien sûr de ne pas dire que le système étudié se trouve à 0 K. Maintenant, il me semble qu'il peut en être aussi proche qu'on le souhaite sans l'atteindre.
D'ailleurs, la relation d'indétermination énergie-temps, nous ramène à la même difficulté, si on fait la confusion, non ?Une superposition d'états, c'est avant la mesure, et comme le zéro kelvin ne peut pas être mesuré (on ne peut pas l'atteindre), sa "fonction d'onde ne peut pas s'effondrer". Le système occuperait donc toutes les positions possibles : il serait non-local. Si c'est ça que tu veux dire, je suis d'accord.
0 K est quantique. Du moins, il me semble qu'il ny a pas de raison pour qu'il ne le soit pas.
Encore une victoire de Canard ! Ah non, zut, moi je suis pas Canard.Peut-être pas si hors-sujet que ça.
Cordiales salutations.
En quelque sorte oui. Je m'interroge sur le fait que si cela ne peut être mesuré, toute théorie d'oscillation à 0 K ne peut qu'être spéculative ?
Et pourtant si on fait le lien avec l'effet Unruh
Patrick
Cela concerne la rotation et pas la translation.J'en ai déjà parlé autre part et n'ai jamais reçu de réponse convaincante. L'effet Unruh est de mon point de vue une preuve de l'existence d'un repère privilégié et d'un « éther » qu'on appelle désormais vide quantique.
Mais bon, c'est carrément pas le sujet de ce fil donc j'arrête là le hors-sujet
La rotation est plus absolue que la translation. (et on le savait déjà avant l'effet Unruh)
Non?
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Non, je me suis attaché à décrire de manière systématique les mouvements résiduels qui subsisteront de toute façon à 0K selon les systèmes.
Ensuite, y a deux choses. Niveaux d'énergie et température.
Qui dit niveaux d'énergie dit quantification. Déjà à des températures « hautes » tous les atomes/molécules d'un gaz, par exemple, sont dans leurs état le plus bas (tu prends tout simplement un gaz atomique à température ambiante. 300K, c'est pas suffisant pour faire une excitation électronique. Pour un gaz moléculaire c'est plus compliqué. 300K est déja suffisant pour faire des excitations vibrationnelles/rotationnelles.). Ça, c'est fait.
C'est pas ça le 0K.
Le 0K, c'est plus compliqué. C'est « réduire » le degré de liberté qui n'est pas quantifié et c'est pour ça que c'est dur
Ce degré de liberté non quantifié, c'est donc l'énergie cinétique translationnelle des constituants (atomes et molécules). Et c'est ça qui est inatteignable.
Je comprends mieux quand les explications sont données en sériant les questions qui avaient toutes été soulevées en même temps.Le 0K, c'est plus compliqué. C'est « réduire » le degré de liberté qui n'est pas quantifié et c'est pour ça que c'est dur
Ce degré de liberté non quantifié, c'est donc l'énergie cinétique translationnelle des constituants (atomes et molécules). Et c'est ça qui est inatteignable.
Disons que j'ai l'impression de mieux comprendre. Pour ça déjà, merci.
Autre point, c'est donc la réduction à zéro du degré de liberté de liberté (translationnel c'est dit, rotationnel ou vibrationnel à confirmer) qui ne peut pas avoir lieu.
Logiquement, c'est donc l'interprétation de Patrick en termes de probabilités d'occupation de tous les états, c'est-à-dire la non-localité du 0 K qui doit être retenue, c'est bien ça ?
Et là, merci d'avance.
Cordiales salutations.
Je ne sais pas. Je n'arrive pas à concilier ma vision avec une quelconque entropie (j'ai toujours eu du mal avec la thermodynamique). Surtout avec ce degré de liberté qui n'est pas quantifié…
Mais j'ai travaillé dans le domaine des molécules froides et des BEC. Et dans toutes ces expériences, c'est bel et bien ce degré de liberté translationnel qu'on tente de réduire. C'est le but de tous ces pièges magnétooptiques et toutes ces techniques de refroidissement (refroidissement évaporatif, refroidissement sympathique, etc…)
Bonjour,
Les inégalités d'Heisenberg n'ont rien à voir avec la statistique quantique.
à 0K le système est dans son état fondamental d'énergie E°, cad la plus basse valeur propre de l'hamiltonien du système H.
Pour un ensemble canonique la probabilité d'occupation d'un état d'énergie Ei est:
P(i) = 1/Z. exp (-Ei/k.T)
Z est la fonction de partition du système.
Tu peux vérifier que la probabilité d'occupation à T= 0 est 1 pour le niveau fondamental et 0 pour les autres niveaux.
Le fait que des grandeurs physiques A fluctuent, y compris dans l'état fondamental et donc à T = 0 est lié au fait que:
[H,A] n'est pas égal à zéro
A peut être par exemple la quantité de mouvement où la position. Mais cela n'intervient en aucune façon dans les statistiques quantiques.
Maintenant que j'ai l'impression de comprendre les messages, j'en profite pour relancer.
Si le détour par la relation d'indétermination entre position et impulsion ne paraît pas probante, on peut regarder du côté de celle qui relie l'énergie au temps, mais à un moment ou à un autre, on passe bien par Heisenberg, non ?
N'y a-t-il pas comme une sérieuse contradiction à parler de niveau fondamental d'énergie (nul ou non-nul) sans en tirer les conséquences quantiques ? En effet, l'énergie d'un tel système étant parfaitement connue, l'indétermination sur le temps doit dès lors y être maximale, ce qui, à mon avis, lui enlève tout sens physique autre que non-local. Je veux bien concevoir une oscillation quantique autour du zéro kelvin, mais la question reste entière : que veut dire physiquement "un état (stationnaire ?) à 0 K" ?
Cordiales salutations.
Bonjour,
Tu as en partie répondu à ta propre question.
En effet la notion de température est attachée à la notion d'équilibre thermodynamique qui implique la notion d'états stationnaires cad d'états qui n'évoluent pas dans le temps.
Nota: Il existe des états stationnaires hors d'équilibre thermodynamique (par exemple un courant continu dans un solide)
C'est pas comme ça qu'il faut interpréter l'inégalité de Heisenberg énergie/temps.
La dispersion en énergie de l'état fondamental est strictement nulle; ce qui implique que la dispersion en temps est infinie. Ce qui s'interprète en disant que la durée de vie de l'état fondamentale est infinie. Tous les autres états d'un système ne sont que des résonances pour parler strictement; ils ont tous une durée de vie finie provenant de leur largeur naturelle.
Ma formulation est de toute évidence incorrecte, mais il me semble que ça ne modifie pas le "fond" de la question à propos du 0 K.C'est pas comme ça qu'il faut interpréter l'inégalité de Heisenberg énergie/temps.
La dispersion en énergie de l'état fondamental est strictement nulle; ce qui implique que la dispersion en temps est infinie. Ce qui s'interprète en disant que la durée de vie de l'état fondamentale est infinie. Tous les autres états d'un système ne sont que des résonances pour parler strictement; ils ont tous une durée de vie finie provenant de leur largeur naturelle.
Dispersion en temps infinie ou durée de vie infinie, dans un espace-temps quadridimensionnel, ça veut bien dire non-local ?
Cordiales salutations.
Je ne sais pas… Je ne comprends pas ce que veux dire « non-local ». Enfin, je comprends les mots mais ils veulent dire pour moi autre chose qui n'a rien à voir avec ce dont on discute ici il me semble
Oui, j'ai une interprétatation à peu près similaire.Enfin, je comprends les mots mais ils veulent dire pour moi autre chose qui n'a rien à voir avec ce dont on discute ici il me semble
Mais il me semble que c'est tout à fait en liaison avec les propriétés quantiques d'un système "avant la mesure", et c'est donc pleinement en rapport avec le fil sur lequel on se trouve : Le zéro absolu ne serait-il pas quantique ?
Le seul truc justement, c'est qu'admettre cette propriété pour le zéro kelvin, ça revient à admettre un référentiel privilégié ("a preferred frame" je crois qu'on dit mais j'en suis pas certain, si tu confirmes en passant ça m'intéresse).
Et qu'après, ça ouvre plein de perspectives pour l'explication de la violation des inégalités de Bell, l'intrication quantique etc.De mon point de vue, tu ne devais pas être complètement hors-sujetJ'en ai déjà parlé autre part et n'ai jamais reçu de réponse convaincante. L'effet Unruh est de mon point de vue une preuve de l'existence d'un repère privilégié et d'un « éther » qu'on appelle désormais vide quantique.
Mais bon, c'est carrément pas le sujet de ce fil donc j'arrête là le hors-sujet
Cordiales salutations.
Bonjour,
Encore une fois les inègalités d'Heisenberg n'ont rien à voir avec les statistiques quantiques.
a OK le système est dans son état fondamental d'énergie E° et son entropie est nul:
S = k.ln W avec W = 1
Le raisonnement que tu fais avec les inégalités d'Heisenberg est incorrecte: le système est dans l'état d'énergie E° à tout instant t et cela n'a rien a voir avec les inégalités d'Heisenberg.
Il n'y a aucune incertitude sur l'énergie ni sur le temps.
Bonjour,
Je suis un peu désappointé parce que la plupart du temps, lorsque l'on pose une question dont la réponse peut-être aisément trouvée sur le Web, on nous conseille sur Futura-sciences de consulter Wikipédia, mais lorsque l'on part d'une définition de Wikipédia justement, alors la référence n'est plus considérée comme fiable.
Comment faire ?
En anglais ?Si le mouvement ne cesse pas totalement à zéro, ça ramène à ce qui a déjà été dit plus haut dans la discussion. Par rapport à quoi le mouvement de ce système est-il alors défini ?Absolute zero : Absolute zero is the theoretical temperature at which entropy would reach its minimum value. The laws of thermodynamics state that absolute zero cannot be reached, because this would require a thermodynamic system to be fully removed from the rest of the universe. A system at absolute zero would still possess quantum mechanical zero-point energy. While molecular motion would not cease entirely at absolute zero, the system would not have enough energy for transference to other systems. It is therefore correct to say that molecular kinetic energy is minimal at absolute zero.Ou s'il continue de posséder une énergie non-nulle mais quand même dite de point-zéro, c'est que nous avons bien affaire à un système quantique (oscillateur ?), et dans ce cas-là en vertu de quel principe, les relations d'indétermination de Heisenberg ne lui seraient-elles pas applicables ?Zero-point energy : In physics, the zero-point energy is the lowest possible energy that a quantum mechanical physical system may have and is the energy of the ground state.J'observe cependant que dans ton message-même tu écris : « état d'énergie E° à tout instant t ». Ce qui signifie sans ambiguïté dispersion en temps infinie ou pareillement durée de vie infinie. Donc, ça ne m'éclaire pas vraiment. Ou plurôt si, mais dans le sens contraire.
Cordiales salutations.
Salut,
Sans doute parce que ce sont ces pages là qui soulèvent le plus de questions
On vient justement d'avoir la blague sur un autre Forum. Un des intervenants a été corriger la page (une page concernant une discussion historique entre Minkowski et Abraham).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Sur Wikipedia il y a énormement de (très) bonnes choses et également des choses éronnées, malcomprises ou mal présentées. Tout le monde peut contribuer à Wikipedia, ce qui prèsente des avantages et des inconvénients. Il ne faut pas confondre Wikipedia et l'encyclopédie Universalis.
Discuter et s'impliquer dans des points de vue différents et à cela se forger son propre point de vue. Ce que tu fais d'ailleurs très bien.Comment faire ?
En anglais ?Si le mouvement ne cesse pas totalement à zéro, ça ramène à ce qui a déjà été dit plus haut dans la discussion. Par rapport à quoi le mouvement de ce système est-il alors défini ?
Je pense que tu à mal compris ce que tu as lu. En fait on ne peut pas atteindre en pratique le zéro absolu. En effet pour porter un système à T=0 il faut le mettre en contact avec un thermostat à T= 0 et de dimension, infinie. ce qui est impossible en pratique mais tout à fait concevable.
Un oscillateur dans son état fondamental est à température nulle et possède une énergie E°.Ou s'il continue de posséder une énergie non-nulle mais quand même dite de point-zéro, c'est que nous avons bien affaire à un système quantique (oscillateur ?), et dans ce cas-là en vertu de quel principe, les relations d'indétermination de Heisenberg ne lui seraient-elles pas applicables ?
Tu peux appliquer les inégalités de Heisenberg mais cela n'a aucune conséquence sur la notion de température ou d'entropie. Par exemple si ton oscillateur est un mode du champ électromagnétique. Son état fondamental est:
E° = 1/2.hw
qui dérive de
H|0> = E°|0>
Par contre l'opérateur champ électrique E ne commute pas avec H cad:
[H,E] différent de zéro
Cela veut dire que lorsque l 'oscillateur est dans l'état |0> d'énergie E° alors le champ électrique fluctue autour d'une valeur moyenne nulle.
Cela n'affecte en rien l'aspect statistique du problème.
J'observe cependant que dans ton message-même tu écris : « état d'énergie E° à tout instant t ». Ce qui signifie sans ambiguïté dispersion en temps infinie ou pareillement durée de vie infinie. Donc, ça ne m'éclaire pas vraiment. Ou plurôt si, mais dans le sens contraire.
Cordiales salutations.
Là il y a une très grosse confusion sur les inégalités d'Heisenberg.
Le fait que [A,B] = i.h.I
est de nature purement quantique et fait que 2 opérateurs qui ne commutent pas ne peuvent pas avoir des vecteurs propres communs. C'est çà le principe des inégaliotés 'Heisenberg.
Par contre l'inégalité Energie/temps est d'une autre nature. C'est facile a comprendre dans la mesure où il n'existe pas d'opérateurs temps. D'ailleurs à qui ressemlblerait une quantification du termps dans ce contexte. En MQ le temps c'est la même chose qu'en physique classique.
Par contre cette inégalité a sa source dans la physique classique. Il suffit d'étudier l'évolution d'un oscillateur classique amortie pour se rendre compte que le temps c'est la durée de vie moyenne de l'énergie de l'oscillateur lorsque celui-ci est couplé à un système externe dont le nombre de degrés de liberté est infini.
Autrement dit le contenu physique de l'inégalité énergie/temps est complétement différent de l'inégalité position/impulsion. La première inégalité est d'origine classique alors que la deuxième inégalité est purement quantique.
Comment peut-on vérifier par l'expérience ces dires si on ne peut atteindre une température nulle ?
Patrick
Dernière modification par invite6754323456711 ; 02/03/2010 à 20h07.
C'est de notoriété publique, non ?
Le 0K, c'est un truc impossible à atteindre comme la vitesse de la lumière pour un truc massif.
Comment vérifier expérimentalement qu'effectivement un objet massif ne peut atteindre c ?
Je vois une différence de taille entre les deux exemples :C'est de notoriété publique, non ?
Le 0K, c'est un truc impossible à atteindre comme la vitesse de la lumière pour un truc massif.
Comment vérifier expérimentalement qu'effectivement un objet massif ne peut atteindre c ?
"c" est une mesure de vitesse alors que 0K n'est pas une mesure de température.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Oui bah c'est pas possible d'avoir une expérience qui mesure zéro. Alors… Pourquoi débattre ? Faudra mesurer un truc lié (comme l'expansion d'un nuage d'atome en chute libre, qui lui est mesurable).
Je voulais mettre en parallèle un concept analogue (la vitesse de la lumière) mais je me doutais bien que quelqu'un irait chercher la petite bête…
bonsoir,
C'est très simple et cela se fait couramment. tu étudies un phénomène A en fonction de la température T et tu extrapoles la courbe vers 0K pour connaitre la propriété A(0).
C'est bien ce que je pensais. Il y a beaucoup de propriétés en MQ qui sont déduite par extrapolation car non vérifiable par l'expérience ?
Patrick
Oula… Ça peut être dangereux ça
Y a tout plein de truc qui ont des comportements non triviaux et qui ne s'interpolent pas comme ça
Il y même truc au comportement déterministe qui ne s'extrapole pas. La MC ne donne pas par extrapolation la RR aux vitesses relativistes par exemple.
Patrick
Merci beaucoup.
Je reste cependant prudent lorsque je note ce genre d'appréciation positive, parce qu'en général, ça signifie qu'un coup de bambou ne va pas tarder à être délivré.Eh bien voilà, ça n'a pas trainé.Je pense que tu à mal compris ce que tu as lu.Disposer du concept de "système de dimension infinie", c'est disposer conceptuellement d'un référentiel privilégié, non ?En fait on ne peut pas atteindre en pratique le zéro absolu. En effet pour porter un système à T=0 il faut le mettre en contact avec un thermostat à T= 0 et de dimension, infinie. ce qui est impossible en pratique mais tout à fait concevable.L'abus de langage consiste selon moi à dire à température nulle alors qu'il n'est question que d'osciller autour.Un oscillateur dans son état fondamental est à température nulle et possède une énergie E°.Si je ne me trompe pas dans l'interprétation de cette remarque, je suis entièrement d'accord avec, et j'observe en plus que tu précises qu'il s'agit de fluctuations autour d'une valeur moyenne nulle. Pourrait-il en être autrement ?Tu peux appliquer les inégalités de Heisenberg mais cela n'a aucune conséquence sur la notion de température ou d'entropie. Par exemple si ton oscillateur est un mode du champ électromagnétique. Son état fondamental est:
E° = 1/2.hw
qui dérive de
H|0> = E°|0>
Par contre l'opérateur champ électrique E ne commute pas avec H cad:
[H,E] différent de zéro
Cela veut dire que lorsque l 'oscillateur est dans l'état |0> d'énergie E° alors le champ électrique fluctue autour d'une valeur moyenne nulle.
Cela n'affecte en rien l'aspect statistique du problème.Pas de problème, je suis toujours disposé à apprendre, et même, je suis là pour ça.Là il y a une très grosse confusion sur les inégalités d'Heisenberg.Si le temps était quantifié, je pense effectivement que ça se saurait. Toutefois, il est une chose notoire également, c'est que depuis la théorie classique, le temps n'est plus vu de la même façon : aujourd'hui, il n'est plus absolu.Le fait que [A,B] = i.h.I
est de nature purement quantique et fait que 2 opérateurs qui ne commutent pas ne peuvent pas avoir des vecteurs propres communs. C'est çà le principe des inégaliotés 'Heisenberg.
Par contre l'inégalité Energie/temps est d'une autre nature. C'est facile a comprendre dans la mesure où il n'existe pas d'opérateurs temps. D'ailleurs à qui ressemlblerait une quantification du termps dans ce contexte. En MQ le temps c'est la même chose qu'en physique classique.
En conséquence, les expressions de dispersion infinie ou de durée de vie infinie possèdent à mon avis un sens physique clair appliquées à un système dans l'espace-temps : la non-localité.Il me semble comprendre ce que tu essaies de m'expliquer, et comme je viens de le dire, le temps n'est plus ce qu'il était. J'ai même l'impression que s'interroger sur la différence d'inteprétation entre ces deux inégalités permettrait peut-être de percevoir où ça bloque dans la recherche d'une unification. M'enfin, ça c'est totalement subjectif.Par contre cette inégalité a sa source dans la physique classique. Il suffit d'étudier l'évolution d'un oscillateur classique amortie pour se rendre compte que le temps c'est la durée de vie moyenne de l'énergie de l'oscillateur lorsque celui-ci est couplé à un système externe dont le nombre de degrés de liberté est infini.
Autrement dit le contenu physique de l'inégalité énergie/temps est complétement différent de l'inégalité position/impulsion. La première inégalité est d'origine classique alors que la deuxième inégalité est purement quantique.
Cordiales salutations.
Il n'est même peut être plus
C'est comme une enquête. On utilise un arsenal de plus en plus sophistiqué pour découvrir les faits. Même malgré cela il nous arrive de nous tromper.
Il y a des évènements en MQ qui semblent se produire hors du temps et de l'espace. Si nous connaissions les faits nous n'aurions peut être, tout comme pour une enquête, pas besoin de tout un arsenal de plus en plus sophistiqué. Nous aurions qu'a dérouler le processus de la nature depuis les faits.
PatrickM'enfin, ça c'est totalement subjectif.
Je me rends compte (seulement maintenant !) que je ne t'ai pas répondu Les Terres Bleues !
Eh bien il me semble que l'expérience de Casimir se passe sous ultravide à 0K ou au plus proche pour qu'il n'y ait pas d'autres interférences autre que les fluctuations du Vide quantique !
Cordialement,
DarkOctani l'abstrait !
EDIT : il faut même éliminer les effets de la gravité !
Bonjour,
J'ai dit thermostat de dimension infini et non système pour bien indiquer que le thermostat doit rester à température nulle. j'aurais pu dire la même chose en précisant que le thermostat est de capacité calorifique infinie.
Attention nous sommes en MQ. Il s'agit de fluctuations caractérisées par des probabilités et des fonctions de corrélations qui se font à énergie constante E°. Il ne s'agit en aucun cas à des mouvements au sens de la mécanique classique, cad de trajectoires oscillantes autour d'un point moyen. Il y a un gap conceptuel fondamental entre MC et MQ qu'il faut scrupuleusement respecter.L'abus de langage consiste selon moi à dire à température nulle alors qu'il n'est question que d'osciller autour.Si je ne me trompe pas dans l'interprétation de cette remarque, je suis entièrement d'accord avec, et j'observe en plus que tu précises qu'il s'agit de fluctuations autour d'une valeur moyenne nulle.
Le statut du temps reste strictement le même en MC et en MQ et même en RR. Par contre c'est en RG que le statut change radicalement.Toutefois, il est une chose notoire également, c'est que depuis la théorie classique, le temps n'est plus vu de la même façon : aujourd'hui, il n'est plus absolu.
Dans le premier cas le temps est un paramètre qui fait que les équations s'écrivent sous forme de lois d'évolution relativement à ce paramêtre alors qu'en RG c'est une variable dynamique, une composante d'un champ.
En conséquence, les expressions de dispersion infinie ou de durée de vie infinie possèdent à mon avis un sens physique clair appliquées à un système dans l'espace-temps : la non-localité.
La non localité n'a rien à voir non plus avec la question de température nulle.
Comme expliqué ci-dessous le temps en physique classique et en MQ c'est strictement et rigoureusement la même chose.Il me semble comprendre ce que tu essaies de m'expliquer, et comme je viens de le dire, le temps n'est plus ce qu'il était.
