Le zéro absolu ne serait-il pas quantique ?

[mariposa]

Une autre propriété de mariposa l'argumentation d'autorité

Effectivement.

Quand je dis que 8 + 3 = 11

C'est un argument d'autorité, j'en conviens.

A moi maintenant, Tout bon physicien théoricien, la par contre ce que je ne suis pas car ce n'est pas mon métier, doit me semble t-il posséder un minimum de philosophie pour conserver un regard critique sur les équations qui manipule.

Patrick

il se fait que mon métier est physicien et donc a priori je ne suis pas sur un pied d'égalité avec ceux qui ne le sont pas. Quand quelqu'un écrit quelque chose de faux je m'autorise à penser et à dire que c'est faux, argumentation à l'appui. Ce qui n'empêche en rien une contre argumentation. C'est le fondement de toute discussion utile.

Quand à la philosophie il ne faut pas que celle-ci se substitue à la physique. La physique c'est d'abord des expériences et ensuite des modèles écrits dans le langage mathématique que l'on doit à nouveau confronter à de nouvelles expériences..

La philosophie peut ensuite gloser sur la physique mais en aucun cas se substituer à la physique. Sauf erreur de ma part la philosophie n'a jamais résolu quoi que ce soit en physique.

Encore faudrait-il définir ce qu'est la philosophie qu'il faut distinguer de la pata-physique.
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[Les Terres Bleues]

Il ne s’agit pas d’ergotage de vocabulaire. Ce qu’il fond comprendre est ultra-simple: Pour amener un système à Température nulle il faut mettre celui-ci en contact avec un thermostat à température nulle. De plus celui-ci ne doit pas varier (par définition d’un thermostat) lors du transfert d’énergie. Cela veut dire que le thermostat est de dimension infinie et/ou que la chaleur spécifique de celui-ci est infinie. C’est hautement trivial et c’est pourquoi on met un micro-processeur sur un support métallique (capacité calorifique élevé) de taille suffisante (pour se rapprocher de l’infini).
En quelque sorte on réalise une approximation d’un thermostat idéal.

Comment ne veut voir qu’il s’agit-là de « petits arrangements » théoriques ?
Se rapprocher de l’infini ?

Il me semble que la mécanique de newton est encore pas mal utilisée.

Bien entendu, et c’est tout à fait légitime dans la plupart des cas. Mais justement, la Mécanique quantique à mon avis exige autre chose sinon, lorsqu’on cherche à l’interpréter, on bute sur beaucoup trop de résultats contraires au « sens commun ».

Ce n’est pas une question de "démonstration". Le modèle mathématique qu’est la MQ postule bien une notion de temps qui est la même que la MC. En particulier, la notion de simultanéité entre en jeu.
Bien sûr, cela veut dire qu’il y a une sorte d’incohérence avec d’autres pans de la physique, et c’est comme cela que je comprendrais "cela ne se peut pas".
Ce qui se peut (et qui est), c’est le modèle mathématique! En particulier, la notion de fonction d’état sous-tend une notion de simultanéité dès qu’elle concerne autre chose qu’un point spatial...

C’est effectivement dans ce sens-là que se justifie mon "cela ne se peut pas". Je te remercie d’ailleurs, ainsi que tous les autres intervenants, de ne pas me tenir rigueur de mon manque de rigueur précisément. Malgré toutes mes insuffisances, je persiste quand même à vouloir exprimer mon point de vue, et j’imagine qu’il faut à tous beaucoup d’intelligence et de patience.

Il n’est pas tenable [le temps de Newton] dans toute l’étendue des théories physiques actuelles, certes. Mais rien n’interdit de l’utiliser en pratique, comme approximation (et c’est bien ce qu’on fait!). Toutes les théories en physique sont des approximations, être une approximation n’est qu’un défaut relatif...

Pas de problème en ce qui me concerne pour admettre ça. Il me semblait simplement que le sujet de la discussion étant le zéro absolu, on pouvait se permettre de monter d’un cran le niveau d’exigence théorique, notamment sur le fait d’affirmer « s’y trouver » à la place de « s’en approcher ».

mais la physique est invariante de jauge ce qui montre que le temps qui apparait expliciterment comme paramètre en jauge de Coulomb (comme dans l'équation de Schrodinger) a la même statut qu'en physique galiléenne.

Je m’excuse Mariposa car je ne conteste pas du tout les arguments que tu donnes. J’essaie de montrer (probablement très mal) ce qui à mes yeux me paraît poser problème : utiliser en physique quantique un concept que l’on sait pertinemment remis en cause depuis plus de cent ans pour s’étonner ensuite de ne pas savoir correctement traduire de manière théorique les observations et les mesures (violation des inégalités de Bell, intrication etc.). Et de mon point de vue, la question du 0 K offre un bon angle d'attaque.

Cordiales salutations.

[mariposa]

.Je m’excuse Mariposa car je ne conteste pas du tout les arguments que tu donnes. J’essaie de montrer (probablement très mal) ce qui à mes yeux me paraît poser problème : utiliser en physique quantique un concept que l’on sait pertinemment remis en cause depuis plus de cent ans pour s’étonner ensuite de ne pas savoir correctement traduire de manière théorique les observations et les mesures (violation des inégalités de Bell, intrication etc.). Et de mon point de vue, la question du 0 K offre un bon angle d'attaque.

Cordiales salutations.

Je crois que tu fais une grossière erreur. Personne ne remet en cause aucun concept de la MQ. Ni aujourd'hui' hui ni depuis 100 ans. Et ce pour une simple raison et que ce corpus théorique se trouve sans failles.

Ce qui pose problème, pour certains, c'est l'interprétation de la MQ mais là on sort dèjà de la physique pour se déplacer vers la philosophie.

La température nulle ne pose aucune difficulté particulière.

A T= 0K le système est dans un seul et unique état et son entropie S = k.ln W est nulle. Cela ne pose aucun problème.

[Armen92]

1) Je crois que tu fais une grossière erreur. Personne ne remet en cause aucun concept de la MQ. Ni aujourd'hui' hui ni depuis 100 ans.

2) A T= 0K le système est dans un seul et unique état et son entropie S = k.ln W est nulle. Cela ne pose aucun problème.

La MQ a été fondée par Heisenberg (1925) et Schrödinger (1926). Cela ne fait pas 100 ans.
Einstein, Podolski et Rosen (1935) n'avalaient pas tout rond la MQ...
Depuis 85 ans, il y a eu bien des remises en cause.
Aujourd'hui, c'est vrai, il n'y en a guère.

2) A condition que cet état ne soit pas dégénéré...
Quid d'un antiferromagnétique frustré ?

[Les Terres Bleues]

Je crois que tu fais une grossière erreur. Personne ne remet en cause aucun concept de la MQ. Ni aujourd'hui' hui ni depuis 100 ans. Et ce pour une simple raison et que ce corpus théorique se trouve sans failles.
Ce qui pose problème, pour certains, c'est l'interprétation de la MQ mais là on sort dèjà de la physique pour se déplacer vers la philosophie.

Drôle de contresens. Je dois vraiment m'exprimer encore plus mal que ce que je croyais.

Ce qui est remis en cause depuis plus de cent ans, c'est le temps classique, et ça ne peut pas être sans conséquence sur l'interprétation que l'on cherche à faire de la MQ en conservant le concept newtonien tel quel.

La température nulle ne pose aucune difficulté particulière.
A T= 0K le système est dans un seul et unique état et son entropie S = k.ln W est nulle. Cela ne pose aucun problème.

Le système ne peut pas être dans un seul et unique état, vu que cet état est inatteignable. Il s'agit donc clairement d'oscillations autour du 0 K, en aucune façon à 0 K.
Ça paraît hautement trivial.

Et comme pour confirmer le problème posé par le zéro kelvin, j'observe que tu ne dis pas un mot sur ce que pourrait signifier en termes de physique "s'approcher de l'infini".

Cordiales salutations.

[invitebd2b1648]

il se fait que mon métier est physicien et donc a priori je ne suis pas sur un pied d'égalité avec ceux qui ne le sont pas. Quand quelqu'un écrit quelque chose de faux je m'autorise à penser et à dire que c'est faux, argumentation à l'appui. Ce qui n'empêche en rien une contre argumentation. C'est le fondement de toute discussion utile.

Quand à la philosophie il ne faut pas que celle-ci se substitue à la physique. La physique c'est d'abord des expériences et ensuite des modèles écrits dans le langage mathématique que l'on doit à nouveau confronter à de nouvelles expériences..

La philosophie peut ensuite gloser sur la physique mais en aucun cas se substituer à la physique. Sauf erreur de ma part la philosophie n'a jamais résolu quoi que ce soit en physique.

Encore faudrait-il définir ce qu'est la philosophie qu'il faut distinguer de la pata-physique.

Eh bien en temps que Physicien de métier tu devrais sérieusement te mettre au latex, tu verra çà protège pas mal contre le SIDA et les incompris ... bref l'effet Mariposa !
Parce que je ne lis plus ce qui n'est pas en latex !

@ +

DarkOctani light pour le moment !

[mariposa]

Drôle de contresens. Je dois vraiment m'exprimer encore plus mal que ce que je croyais.

Ce qui est remis en cause depuis plus de cent ans, c'est le temps classique, et ça ne peut pas être sans conséquence sur l'interprétation que l'on cherche à faire de la MQ en conservant le concept newtonien tel quel.

Bonjour,

La RR modifie effectivement la notion de temps Newtonien.

Quelle est la conséquence sur la MQ?

Ce problème à été résolu par Dirac (vers 1925) en voulant écrire une équation relativiste de l'électron qui a aboutit à la fameuse équation de Dirac.

Les conséquences sont:

1- A toute particule correspond une particule jumelle que l'on appelle anti-particule. A l'électron correspond le positon.

2- Le moment cinétique intrinséque de l'électron et du positron vaut S= 1/2.h

3- La réunion des points 1 et 2 fait que l'on définit un vecteur à 4 composantes dont le comportement tensoriel vis a vis des transformations de Lorentz définit un bi-spineur.

4-Une particule quantique (un quanton) c'est une excitation élémentaire du vide (l'état fondamental).

D'un point de vue conceptuel c'est le point 4 qui est le plus important car cela explique rationnellement le véritable statut d'une particule.

Inutile de signaler que la théorie de Dirac est vérifié dans des expériences avec 10 chiffres significatifs, ce qui valide à la fois la RR et la MQ

Le système ne peut pas être dans un seul et unique état, vu que cet état est inatteignable. Il s'agit donc clairement d'oscillations autour du 0 K, en aucune façon à 0 K.
Ça paraît hautement trivial.

Et comme pour confirmer le problème posé par le zéro kelvin, j'observe que tu ne dis pas un mot sur ce que pourrait signifier en termes de physique "s'approcher de l'infini".

Cordiales salutations.

Il n'y a aucune oscillations même quand le système n'est pas à température nulle.

Prenons un exemple simple:

Soit un système à 2 états d'énergie E1 et E2

La thermodynamique statistique d'équilibre (pour un ensemble canonique) dit que la probabilité d'occupation des 2 états est:

P(E1) = A. exp (-E1/k.T)

P(E2) = A. exp(-E2/k.T)

le coefficient A est le coefficient de normalisation A = 1/Z et s'appelle la fonction de partition

Calculons P(E2)/P(E1)

Cela donne immédiatement:

Exp [- (E2 -E1)/k.T]

Remarque: Quand T = 0 ce rapport vaut O ce qui signifie que le système est dans l'état fondamental E1


Calculons l'énergie moyenne

<E> = P(E1).E1 + P(E2). E2

Bien entendu si la Température est nulle l'énergie moyenne vaut E1


Cela veut dire que pour amener ce système à température nulle il faut évacuer une énergie excédentaire vers le thermostat à température nulle soir évacuer l'énergie:

<E> -E1

Regardons du coté du thermostat. Il est connu que pour réaliser un thermostat de qualité il faut un corps tel qu'un morceau de cuivre de bonnes taille et de chaleur spécifique élevée.

Comment cela se traduit-il?


le thermostat étant de grande taille celui sera muni d'une grand densité d'état. dans l'espace des k cette densité d'état c'est V/8.pi3 qui est proportionnelle au volume du thermostat.

Autrement dit on aura une densité très serrée de niveau d'énergie à un point tel que l'on peut le considéré comme un continum.

Conséquence: Supposons momentanément que le thermostat est à température nulle. Cela veut dire que seul l'état fondamental est occupé.

Que se passe-t-il lors du transfert d'énergie pour évacuer <E> -E1?

Cette énergie va se répartir dans la quasi infinité des niveaux au voisinage du niveau fondamental du thermostat. Si Le thermostat est de volume finie la température du thermostat va monter très très légèrement et donc au sens stricte ce n'est pas un thermostat idéal. C'est la raison pour laquelle un thermostat idéal n'existe pas (il devrait être de volume infinie). Ceci est la réponse à ta question sous forme de démonstration.


C'est pourquoi j'ai expliqué dés le départ que le ne pouvait pas en pratique atteindre la température nulle mais seulement l'approcher (par des techniques très sophistiquées).

Regardons en pratique ce qui se passe pour le système:


On a démontré le rapport d'occupation des 2 états:

Exp [- (E2 -E1)/k.T]

Pour une valeur de T très très proche de OK cad:

(E2-E1) >> k.T


L'expression Exp [- (E2 -E1)/k.T] peut valoir 10-6

En application du principe d'ergocité le système va passer la quasi totalité de son temps dans l'état fondamental ce qui veut dire qu'en pratique le système est à Température nulle.


Il est à noter qu'un système peut être à Température quasi-nulle d'autant plus que E1-E2 est élevé

[Armen92]

le coefficient A est le coefficient de normalisation A = 1/Z et s'appelle la fonction de partition

Non, la fonction de partition c'est Z, pas 1/Z.

[mariposa]

Non, la fonction de partition c'est Z, pas 1/Z.

Bonjour,

effectivement, c'est une coquille.

merci

[invite6754323456711]

Inutile de signaler que la théorie de Dirac est vérifié dans des expériences avec 10 chiffres significatifs, ce qui valide à la fois la RR et la MQ

Faux "argumentum ad verecundiam". La validation d'une théorie suppose l'examen de tous les faits possibles. Lire Popper

Bachelard dans La formation de l'esprit scientifique écrit : " la méthode des faits pleine d'autorité et d'empire s'arroge un air de divinité qui tyrannise notre créance et impose à notre raison. Un homme qui raisonne, qui démontre même me prend pour un homme : je raisonne avec lui ; il me laisse la liberté de jugement et ne me force que par sa propre raison. Celui qui crie voilà un fait me prend pour un esclave.".

Patrick

[invite6754323456711]

Le système ne peut pas être dans un seul et unique état, vu que cet état est inatteignable. Il s'agit donc clairement d'oscillations autour du 0 K, en aucune façon à 0 K.

J'ai bien peur qu'à 0K on ne peut tenir qu'un discours philosophique, même si il est exprimé en langage mathématique car on ne peut mener aucune expérimentation pour l'invalider.

Patrick

[Les Terres Bleues]

J'ai bien peur qu'à 0K on ne peut tenir qu'un discours philosophique, même si il est exprimé en langage mathématique car on ne peut mener aucune expérimentation pour l'invalider.

Ton appréhension semble sérieusement fondée, surtout au vu de plusieurs interventions qui paraissent davantage appuyées sur quelques "évidences" que sur un raisonnement discutable.
Je ne désespère pas pour autant de parvenir à faire partager l'idée que puisqu'en pratique le 0 K ne peut pas être atteint, la seule approche physique justifiée à son endroit est la déduction théorique.
Aussi, malgré les énormes difficultés que j'ai à apprécier toute la richesse de certains messages, mais ça, ce n'est une révélation pour personne , je vais quand même essayer d'avancer les deux ou trois objections que je crois nécessaires.

Calculons l'énergie moyenne
<E> = P(E1).E1 + P(E2). E2
Bien entendu si la Température est nulle l'énergie moyenne vaut E1
Cela veut dire que pour amener ce système à température nulle il faut évacuer une énergie excédentaire vers le thermostat à température nulle soir évacuer l'énergie:
<E> -E1
Regardons du coté du thermostat. Il est connu que pour réaliser un thermostat de qualité il faut un corps tel qu'un morceau de cuivre de bonnes taille et de chaleur spécifique élevée.

Avec une bonne taille, on reste tout de même très loin de la taille du Système solaire par exemple. Et que représente le Système solaire en comparaison du Groupe local, puis le Groupe local par rapport à l'Univers observable ?
Par ailleurs ou en plus, même avec une chaleur spécifique élevée à la puissance élevée de chez Élevée, on se trouve toujours aussi loin de la chaleur spécifique infinie.

Comment cela se traduit-il?
le thermostat étant de grande taille celui sera muni d'une grand densité d'état. dans l'espace des k cette densité d'état c'est V/8.pi3 qui est proportionnelle au volume du thermostat.
Autrement dit on aura une densité très serrée de niveau d'énergie à un point tel que l'on peut le considéré comme un continum.

On n'atteint même pas, loin s'en faut, un ordre grandeur comparable à l'échelle de Planck. À 10 picokelvins (au hasard pour donner un chiffre que l'on n'a jamais mesuré), on voit encore nettement passer le jour entre chaque niveau.

Conséquence: Supposons momentanément que le thermostat est à température nulle. Cela veut dire que seul l'état fondamental est occupé.

On peut toujours supposer, effectivement, mais alors, il faut être très rigoureux dans les conclusions que l'on tire. Au moins autant que ce que tu me demandes de l'être vis à vis de tes démonstrations mathématiques que j'ai parfois du mal à suivre . Et je fais des efforts.

Que se passe-t-il lors du transfert d'énergie pour évacuer <E> -E1?
Cette énergie va se répartir dans la quasi infinité des niveaux au voisinage du niveau fondamental du thermostat.

La quasi-infinité, c'est déjà moins ambitieux. Mais je me représente mal quand même.

Si Le thermostat est de volume finie la température du thermostat va monter très très légèrement et donc au sens stricte ce n'est pas un thermostat idéal. C'est la raison pour laquelle un thermostat idéal n'existe pas (il devrait être de volume infinie). Ceci est la réponse à ta question sous forme de démonstration.

Tout ça pour en arriver là.

En application du principe d'ergocité le système va passer la quasi totalité de son temps dans l'état fondamental ce qui veut dire qu'en pratique le système est à Température nulle.

De toute évidence non, et pour reprendre une de tes expressions, je dirai que c'est hautement trivial. Il va passer la quasi totalité de son temps dans la quasi infinité des niveaux que tu as fait surgir au voisinage du niveau fondamental. Ce qui veut dire qu'en pratique le système est en permanence proche de la température nulle, mais il n'est jamais à température nulle.

Inutile de signaler que la théorie de Dirac est vérifié dans des expériences avec 10 chiffres significatifs,

C'est excellent, je m'en réjouis. Et plus de quatre-vingts ans après, il serait peut-être avisé de partir de la Mécanique quantique pour tenter de comprendre le temps, plutôt que de partir de la conception classique du temps (que l'on sait obsolète) pour interpréter la théorie quantique.

Cordiales salutations.

[Les Terres Bleues]

.
Bonsoir,

Plus de trois jours écoulés et toujours pas de réponse de Mariposa.
Incroyable.
Mes arguments auraient-ils convaincu ?
J'ose pas y croire.
Si cela se confirmait, davantage qu'une victoire, ce serait un véritable triomphe, alors ?

Si Le thermostat est de volume finie la température du thermostat va monter très très légèrement et donc au sens stricte ce n'est pas un thermostat idéal. C'est la raison pour laquelle un thermostat idéal n'existe pas (il devrait être de volume infinie).

"L'existence n'est pas une propriété physique, c'est une propriété ontologique." Cette citation n'est pas de moi .

Alors, ce thermostat idéal, qu'aucun système physique ne puisse l'atteindre, tout le monde est bien d'accord là-dessus.
En plus, c'est sa définition.

Pourtant, il fait partie du modèle. Il en est même un des piliers puisque c'est lui qui sert de référence. De référence pour tous les systèmes.
Et ça, c'est une propriété physique.

C'est donc pour les besoins de la cause quantique qu'il possède comme la fonction d'onde la propriété de non-localité, c'est-à-dire la particularité de se trouver défini partout à la fois dans l'espace et dans le temps .

Cordiales salutations.

[invité576543]

Pourtant, il fait partie du modèle. Il en est même un des piliers puisque c'est lui qui sert de référence. De référence pour tous les systèmes.
Et ça, c'est une propriété physique.

.......

[Les Terres Bleues]

.......

Oui, je veux dire par là que tout système, y compris le plus simple que l'on puisse imaginer, est caractérisable par son entropie.

Or, puisque c'est à partir de 0 K que l'on compte celle-ci, j'en déduis en toute naïveté que les autres valeurs sont établies par rapport à cette référence. Mais, comme le zéro en lui-même ne peut être atteint donc ne peut être mesuré, il m'apparaît que cette définition de l'ensemble est "parfaitement relative".

Donc, 100% physique.

J'espère ne pas me tromper.

Cordiales salutations.

[mariposa]

.
Bonsoir,

Plus de trois jours écoulés et toujours pas de réponse de Mariposa.
Incroyable.
Mes arguments auraient-ils convaincu ?
J'ose pas y croire.
Si cela se confirmait, davantage qu'une victoire, ce serait un véritable triomphe, alors ? "L'existence n'est pas une propriété physique, c'est une propriété ontologique." Cette citation n'est pas de moi .

C'est quoi la question?

Alors, ce thermostat idéal, qu'aucun système physique ne puisse l'atteindre, tout le monde est bien d'accord là-dessus.
En plus, c'est sa définition.

Expérimentalement un bon thermostat est indiscernable d'un thermostat idéal. Tout éxpérimentateur sait parfaitement construire un bon thermostat.

L'Univers lui-même est un thermostat à 2.72 K

C'est donc pour les besoins de la cause quantique qu'il possède comme la fonction d'onde la propriété de non-localité, c'est-à-dire la particularité de se trouver défini partout à la fois dans l'espace et dans le temps .
Cordiales salutations.

Une fonction ne présente aucun caractère de non-localité et heureusement

[Les Terres Bleues]

C'est quoi la question?

En fait, il s'agissait simplement pour moi de faire état de ma satisfaction de ne pas avoir été démenti sur l'idée que le prétendu système à température nulle allait concrètement passer la quasi totalité de son temps dans la quasi infinité des niveaux soudainement apparus au voisinage du niveau fondamental.
Et donc en pratique ne se trouver qu'autour du 0 K.
J'aurais peut-être dû parler d'absence de réplique plutôt que d'absence de réponse…

Expérimentalement un bon thermostat est indiscernable d'un thermostat idéal.

J'en suis persuadé, mais certainement pas avec une précision de dix chiffres après la virgule. Et comme il est question de savoir si le zéro absolu ne serait pas quantique, l'affaire est d'importance, on ne peut pas se satisfaire d'une approximation.

Tout éxpérimentateur sait parfaitement construire un bon thermostat.

Je n'en doute pas non plus, mais il faut savoir rester modeste : un "morceau de cuivre de bonne taille", ça chiffre à combien ?

L'Univers lui-même est un thermostat à 2.72 K

Hé bé, à côté de ça, ce fameux "morceau de cuivre de bonne taille", il paraît bien petit.
Et on n'est pas encore au 0 K.

-- C'est loin l'infini ?
-- Arrête de parler et rame !

Une fonction ne présente aucun caractère de non-localité et heureusement

Mais comment concilier une telle remarque et cette petite citation ?

« Par exemple, dans la mesure où une fonction d’onde est définie partout à la fois dans l’espace et dans le temps, il ne faudra pas voir un paradoxe dans le fait qu’on n’arrive pas à la localiser comme on localise un diamant dans un écrin. » (Christian Magnan - Collège de France)

Finalement, je ne désespère pas de te voir bientôt m'accorder le caractère quantique du zéro absolu.

Cordiales salutations.

[invité576543]

Oui, je veux dire par là que tout système, y compris le plus simple que l'on puisse imaginer, est caractérisable par son entropie.

Or, puisque c'est à partir de 0 K que l'on compte celle-ci,

Je ne connais pas de cas pratique où l'entropie totale d'un système intervient. Il me semble qu'on ne parle en fait que de différence d'entropie.

L'idée qu'elle vale 0 à 0 K ne sert que pour choisir le terme constant dans des formules théoriques (au sens non confrontable à l'expérience), non?

j'en déduis en toute naïveté que les autres valeurs sont établies par rapport à cette référence.

Dans lesdites "formules théoriques"...

Mais, comme le zéro en lui-même ne peut être atteint donc ne peut être mesuré, il m'apparaît que cette définition de l'ensemble est "parfaitement relative".

Pas sûr de comprendre... L'entropie totale n'est pas nécessairement relative. Mais ce dont on parle usuellement (une différence d'entropie) est relatif.

Donc, 100% physique.

encore... Pour moi c'est le contraire. Rien de physique, purement conventionnel, parce que non confrontable à l'expérience.

Cordialement,

PS : J'avais essayé dans le temps de suivre la piste "entropie = nombre de degrés de liberté actifs". Pas trouvé beaucoup de littérature sur le sujet (pourtant ça marche pas mal, il me semble). Mais avec cette définition, une entropie nulle est l'absence totale de tout degré de liberté actif. Mais comme les degrés en translation ne sont pas (dans l'état actuel des théories) quantifiés, ils sont toujours actifs, ce qui n'est pas en ligne avec la convention usuelle...

[invité576543]

L'Univers lui-même est un thermostat à 2.72 K

L'Univers n'est pas en équilibre thermique.

[mariposa]

L'Univers n'est pas en équilibre thermique.

Bonjour,

A l'échelle cosmologique (cad à très très grande échelle) on constate par l'observation que l'univers est homogène et isotrope et son évolution est conçue (grâce à la RG et l'observation) comme une détente adiabatique "lente" (sauf peut-être à l'époque de l'inflation et/ou des transitions de phase style de Higgs) et cela se voit dans le fond diffus cosmologique qui est une mesure très précise (et la preuve) de la température d 'un système à l'équilibre thermodynamique.

En raffinant l'univers n'est pas du tout homogène à petite échelle et corrélativement il existe des "points" chauds que sont les galaxies qui sont elles-mêmes structurées en étoiles etc....


En fait ceci est général et analogue, par exemple à un liquide. Un liquide est homogène uniquement à longue distance. A courte distance un liquide est très proche d'un cristal et cela se voit dans les diagrammes de diffraction X.

Autrement dit un liquide à l'équilibre thermodynamique à la température T contient des cristaux que l'on peut considérer comme des points froids au sein du liquide.

Remarque: le points chauds a courte distance de l'univers deviennent des points froids à courte distance dans un liquide parce que la force gravitationnelle est uniquement attractive alors que les forces électromagnétiques sont attractives et répulsives.

[mariposa]

Finalement, je ne désespère pas de te voir bientôt m'accorder le caractère quantique du zéro absolu.

Cordiales salutations.

Bonjour,

Je suis désolé, mais ta phrase: la caractère quantique du zéro absolu n'a aucun sens. Cette phrase n'est pas une phrase de physiciens. C'est comme tu me disais une phrase du style:

La caractère magnétique des nombres complexes.

Qui ne veut rien dire physiquement parlant.


Il faut cesser de faire de la physique en usant d'une concaténation aléatoire de mots employés par les physiciens. La physique a pour langage les mathématiques et les concepts physiques. Le langage vernaculaire vient se greffer ensuite (il est nécessaire uniquement pour la communication rapide et donne très souvent dans la métaphore.

Tu essais de faire de la physique uniquement avec les mots des physiciens et donc inévitablement tu te donnes les moyens de faire des associations complètement déplacées.

La température 0K est un concept thermodynamique qui n'a rien à voir avec la quantique.

La quantique elle-même n'a rien avoir avec la thermodynamique.

Par contre on peut marier les 2 corpus théoriques sans rien changer à la thermodynamique ni à la quantique. Le mariage s'appelle la thermodynamique statistique et cela ne pose aucune difficulté particulière.

[Les Terres Bleues]

L’idée qu’elle [l'entropie] vaille 0 à 0 K ne sert que pour choisir le terme constant dans des formules théoriques (au sens non confrontable à l’expérience), non?

C’est justement cet aspect-là qui m’intéresse. Les mesures issues de l’expérience possèdent le sens que leur confère la théorie, et à mon avis chacune de ces grandeurs est établie en référence au 0 K. Aussi, j’ai l’impression de voir là une définition parfaitement relationnelle.
En essayant de formuler la chose autrement, je dirais : pas de zéro kelvin --> impossibilité de définir de façon absolue la valeur de l’entropie d’un système, et par suite donc la différence entre deux états. Mais réciproquement, le fait que l’on mesure l’évolution de l’entropie valide en retour la théorisation de ce 0 K.
Je suis désolé de ne pas savoir m’exprimer mieux…

encore... Pour moi c’est le contraire. Rien de physique, purement conventionnel, parce que non confrontable à l’expérience.

Que ce soit une pure convention me paraît génial, précisément. À coup sûr, ça ne pourra plus être vu comme de la physique classique.

J’avais essayé dans le temps de suivre la piste "entropie = nombre de degrés de liberté actifs". Pas trouvé beaucoup de littérature sur le sujet (pourtant ça marche pas mal, il me semble). Mais avec cette définition, une entropie nulle est l’absence totale de tout degré de liberté actif. Mais comme les degrés en translation ne sont pas (dans l’état actuel des théories) quantifiés, ils sont toujours actifs, ce qui n’est pas en ligne avec la convention usuelle...

Je prends bien note de ça.
Je ne suis pas sûr que ça éclaircisse mon propos, mais je crois reconnaître dans « l’absence totale de tout degré de liberté actif » ce qu’ailleurs j’avais appelé certainement de manière inappropriée « immobilité absolue ». Le fait que les degrés translationnels ne soient pas actuellement quantifiés est peut-être bien alors la réponse à ma question initiale.
Quoique par un autre côté, cela ramène encore le sujet sur la non-localité du 0 K.

Je suis désolé, mais ta phrase: le caractère quantique du zéro absolu n’a aucun sens. Cette phrase n’est pas une phrase de physiciens.

Je sais bien que je n’ai pas le niveau minimum pour traduire correctement ce que je cherche à dire, sinon j’écrirais d’une manière compréhensible par ceux à qui j’essaie de m’adresser, et ça serait beaucoup plus facile pour moi. Mais je fais mon possible. Pardonne-moi d’être aussi limité.

C’est comme tu me disais une phrase du style:
La caractère magnétique des nombres complexes.
Qui ne veut rien dire physiquement parlant.

Je ne crois pas que j’aurais jamais écrit ça. À la rigueur, j’aurais peut-être parlé de la nécessité d’utiliser les nombres complexes afin de décrire convenablement l’électromagnétisme. Mais ça n’aurait pas mieux valu, non ?

Il faut cesser de faire de la physique en usant d’une concaténation aléatoire de mots employés par les physiciens. La physique a pour langage les mathématiques et les concepts physiques. Le langage vernaculaire vient se greffer ensuite (il est nécessaire uniquement pour la communication rapide et donne très souvent dans la métaphore.

J’attends toujours pour mon édification que tu me fournisses dans un langage non-vernaculaire un ordre de grandeur qui me permette de me faire une idée de la notion physique que recoupe l’expression "s’approcher de l'infini".

Merci d’avance et cordiales salutations.

[aslan]

je vois qu on parle du zero absolu . existe t il une chaleur absolu ?

[mariposa]

C’est justement cet aspect-là qui m’intéresse. Les mesures issues de l’expérience possèdent le sens que leur confère la théorie, et à mon avis chacune de ces grandeurs est établie en référence au 0 K. Aussi, j’ai l’impression de voir là une définition parfaitement relationnelle.
En essayant de formuler la chose autrement, je dirais : pas de zéro kelvin --> impossibilité de définir de façon absolue la valeur de l’entropie d’un système, et par suite donc la différence entre deux états. Mais réciproquement, le fait que l’on mesure l’évolution de l’entropie valide en retour la théorisation de ce 0 K.

Bonsoir,

Il est expliqué dans tous les cours de premier cycle que l'entropie de Clausius S qui est une notion macroscopique s'explique à l'échelle microscopique par la relation


S(E) = k. ln W (E)

Ceci est même écrit sur la tombe de Boltzmann

W c'est le nombre de configurations microscopiques qui correspondent à l'énergie totale E d'un système isolé (on appelle çà un ensemble canonique).

Quand il n'y a plus qu'une seule configuration l'énergie E est minimale cad que W = 1

Comme ln.W 1 = 0 alors S= 0

Donc l'entropie d'un système (a l'équilibre thermodynamique) est parfaitement définie et personne au monde ne le conteste.

[Armen92]

W c'est le nombre de configurations microscopiques qui correspondent à l'énergie totale E d'un système isolé (on appelle çà un ensemble canonique).

Non, c'est l'ensemble microcanonique.
L'ensemble canonique est un ensemble en contact avec un thermostat imposant la température, où l'énergie est une grandeur interne fluctuante.

[mariposa]

Non, c'est l'ensemble microcanonique.
L'ensemble canonique est un ensemble en contact avec un thermostat imposant la température, où l'énergie est une grandeur interne fluctuante.

absolument, c'etait une coquille.

[Les Terres Bleues]

Donc l'entropie d'un système (a l'équilibre thermodynamique) est parfaitement définie et personne au monde ne le conteste.

Bien oui, moi non plus.

C'est même là-dessus que je m'appuie. Enfin, je crois.

J'ai l'impression d'expliquer clairement ce qu'il en est selon moi. Mais comme je n'arrive pas à me faire comprendre, c'est que je dois très probablement procéder quelque part à un raccourci interprétatif injustifié.

Pour le moment, il vaudra mieux que j'en reste à ta formule : "la thermodynamique statistique ne pose aucune difficulté particulière."

Cordiales salutations.

[invité576543]

Je ne suis pas sûr que ça éclaircisse mon propos, mais je crois reconnaître dans « l’absence totale de tout degré de liberté actif » ce qu’ailleurs j’avais appelé certainement de manière inappropriée « immobilité absolue ».

J'ai l'impression que c'est différent. Le nombre de degrés en translation est indépendants (parce que non quantifiés) de la température. Du coup, la limite à l'immobilité absolue n'est pas nulle.

Pour un degré quantifié c'est différent parce que si la température (l'énergie par degré de liberté actif) est très inférieure au quantum, le degré est inactif et compte pour 0. La limite à basse température est bien nulle. Mais ça ne marche pas pour les translations.

Cordialement,

[Les Terres Bleues]

J’ai l’impression que c’est différent. Le nombre de degrés en translation est indépendants (parce que non quantifiés) de la température. Du coup, la limite à l’immobilité absolue n’est pas nulle.

Ah, merci. Maintenant, je vois un peu mieux ce que je n’arrive pas à expliquer. Quoique toujours sans certitude.
Mon sentiment est que la question est du même style que celle qui avait conduit à la théorisation du 0 K par la thermodynamique : quelles doivent être les lois de la Nature pour que le mouvement perpétuel ne soit pas possible ?
Là, il s’agirait de quelque chose du genre : quelle doit être la structure de l’espace-temps pour que le degré de liberté en translation soit effectivement nul à 0 K ?
En fait, un truc "purement conventionnel".
Et dès lors, on serait convaincu que la solution à développer serait bien celle de la gravitation quantique. Pas celle des cordes.

Cordiales salutations.