Unification

[inviteb276d5b4]

Bonjour

Est-ce l'espace-temps invariant qui empêche la création d'une théorie unifiée entre mécanique quantique et relativité générale, ou existe-t-il d'autres contraintes ?

Merci.
-----

[inviteca4b3353]

Salut,

L'expression "espace-temps invariant" n'a pour moi pas beaucoup de sens. Que veux tu dire exactement ?

Les problemes concernant l'unification des forces "quantiques" (forte et electrofaible) avec la gravitation sont nombreux. Un premier élément de réponse serait que la gravitation implique un champ tensoriel de spin 2 qui conduit à une théorie quantique non renormalisable, cad non valide à toutes les échelles d'énergie. En fait le problème n'est pas vraiment sur l'unification des forces mais sur la quantification de la théorie classique de la gravitation qu'est la Relativité Générale.

Je laisse des spécialistes de ce domaine apporter de plus précises réponses.

[Tropique]

Hello

C'est un problème qui divise pas mal de spécialistes: si tu comprends l'anglais, voici une question quasiment identique à la tienne discutée sur ce forum:
http://www.groupsrv.com/science/abou...2-0-asc-0.html
A+

[inviteb276d5b4]

D'aprés mes lectures (vulgarisées), j'ai cru comprendre que l'ensemble des interactions de la matière s'explique par ces 4 forces :
La force électro-magnétique
L'interaction forte
L'interaction faible
La force gravitationnelle

Et j'ai cru comprendre aussi que les 3 premieres étaient "observées" ou "décrites" en partie en mécanique quantique , mais que la gravité ne l'était pas du fait d'un "espace-temps invariant" (wikipedia) ou champ gravitationnel plat.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4793db90]

Salut,

après visite de la page de wikipedia mentionnée, il me semble qu'il faudrait préférer le qualificatif absolu à invariant. Mais je ne suis pas un spécialiste du sujet (loin s'en faut).

Cordialement.

[invite9c9b9968]

Je ne suis pas du tout un spécialiste non plus, mais j'abonde dans le sens de martini.

En fait pour être un peu plus précis, il existe une différence conceptuelle dans la description de l'espace-temps entre mécanique quantique et relativité générale :

_ En relativité générale, l'espace-temps est "lisse" et dynamique, se déformant en présence de masse.

_ En mécanique quantique, si nous voulons quantifier la gravité comme l'on a fait pour la QCD et l'interaction électro-faible, il doit apparaître des fluctuations très violentes de l'espace-temps à l'échelle de plank, ce qui est incompatible avec ci-dessus.

C'est un des (nombreux) problèmes entre ces deux théories. Mais attendons Rincevent ou Mtheory qui sont, eux, des spécialistes de la question

[invite4793db90]

Sans aucun intérêt scientifique: on dit tant s'en faut et non loin s'en faut.

(source: le P'tit Dico de lemonde.fr)

[inviteb276d5b4]

Le mot absolu est-il à prendre dans son sens commun: "Ce qui existe indépendamment de toute condition", par opposition à relatif ?

[invite6f044255]

L'espace-temps de la mécanique quantique est quelque chose de fixe. Ce qui se passe dedans n'influe pas sur cet espace-temps. C'est encore la conception newtonienne d'un espace-temps pré-existant et absolu.

Tandis que l'espace-temps de la relativité générale (RG pour les intimes ) est dynamique: il influe sur le comportement de la matière (sa géométrie détermine les trajectoires des objets) et la matière agit sur lui (en déformant sa géométrie). C'est au fond une espèce de principe d'action-réaction.

Ces deux conceptions différentes rendent les 2 théories incompatibles et notre physique (mais pas les physiciens ) schizophrène, comme a pu le souligner 09Jul85:

il doit apparaître des fluctuations très violentes de l'espace-temps à l'échelle de plank

particulièrement à cause de la ponctualité (!!) des particules.


EDIT: croisement avec le modérateur au nom énigmatique....

[invitea29d1598]

après visite de la page de wikipedia mentionnée,

c'est laquelle ?

_ En mécanique quantique, si nous voulons quantifier la gravité comme l'on a fait pour la QCD et l'interaction électro-faible, il doit apparaître des fluctuations très violentes de l'espace-temps à l'échelle de plank, ce qui est incompatible avec ci-dessus.

le problème des fluctuations aux courtes échelles n'est pas le principal problème "conceptuel". Si j'ai bien compris ce que tu veux dire, ce dont tu parles est ce que citait Karibou, c'est-à-dire le fait que l'on ne peut pas renormaliser la théorie quantique de la gravitation qu'on obtient en utilisant l'approche usuelle pour "quantifier une théorie".

Mais ça c'est plus un problème technique que conceptuel (on peut par exemple le "régler" en supposant que les excitations des champs ne sont pas des particules ponctuelles mais des cordes et du coup les divergences à petites échelles disparaissent car il existe une plus petite échelle qui a une valeur finie non-nulle).

le problème "conceptuel" (qui est a priori le truc plus important à régler) est plutôt que toutes les approches "usuelles" pour quantifier une théorie repose sur l'existence d'un espace-temps donné (ça doit être le sens à comprendre pour le mot "invariant" et comme le dit martini_bird on emploit plutôt le terme "absolu" pour ça) qui est le "récipient" de tous les champs.

Or, selon la RG, le champ de gravitation n'est rien d'autre que cet espace-temps et il n'est absolument pas "donné a priori". Pour quantifier la gravitation il faut donc trouver une théorie quantique dans laquelle l'espace-temps n'existe pas comme machin a priori. C'est (par exemple) ce qui essaie de se faire en loop quantum gravity et ce que souhaiteraient réussir un jour les gens qui bossent sur les théories de cordes ou la mtheory. Mais bon, c'est pas encore gagné

[edit] croisement avec ixi

[invite4793db90]

c'est laquelle ?

Sorry sir!

Google m'a donné cette page (on trouve l'expression espace-temps invariant dans le second paragraphe de la section Problèmes avec la théorie des cordes).

[invitea29d1598]

Google m'a donné cette page

il me semblait bien qu'aucune page précise n'était indiquée... thanks

[inviteb276d5b4]

Pour quantifier la gravitation il faut donc trouver une théorie quantique dans laquelle l'espace-temps n'existe pas comme machin a priori.

Que l'espace-temps n'existe pas ?
Ouf, pas facile

Si le temps n'existe pas, alors un déplacement dans l'espace serait instantané. Mais un déplacement dans autre chose que de l'espace ?
Là, je vois pas.

Ou, est-ce à dire qu'en MQ le temps et l'espace sont séparés ?

[inviteb276d5b4]

Bon, j'essaie encore...

Je viens de lire "le principe de non localité" sur astrosurf.
Si j'ai bien compris, une particule peut emprunter 2 chemins en même temps.
Donc être à 2 endroits simultanement.
Alors pour cette particule, le temps n'existe pas et si on ne l'observait pas, elle prendrait toutes les directions simultanement, elle "remplirait" tout l'espace instantanement sans contrainte de temps passé ou futur.
C'est ça ?

[inviteb276d5b4]

Et il se répondit à lui même...

Est-ce qu'on peut dire que c'est par la mesure que l'on "oblige" la particule à prendre un seul chemin parmi des possibilités infinies ?
Que la mesure lui transmet "l'information" du chemin à prendre ?
Est-ce que cela voudrait dire qu'au niveau microscopique sont contenues toutes les possibilités de "devenir" mais que le monde macroscopique détermine une seule possibilité (par l'information) qui fait s'effondrer toutes les autres ?

[invite4793db90]

Que l'espace-temps n'existe pas ?

Il faut lire la phrase en entier: l'espace-temps n'existe pas a priori.

Que la mesure lui transmet "l'information" du chemin à prendre ?

Si tu lances une pierre contre un mur, contient-elle l'information de son devenir: son mouvement parabolique, sa collision avec le mur, etc. ?

[inviteb276d5b4]

Si tu lances une pierre contre un mur, contient-elle l'information de son devenir: son mouvement parabolique, sa collision avec le mur, etc. ?

Je cite Bernard Chaverondier:
"Toutefois, il reste un problème. Quand un système dans un état superposé (vis à vis d'une grandeur observable A, que la grandeur A soit l'énergie du système observé ou une autre caractéristique quantique) interagit avec un appareil de mesure de l’observable A, le système passe d'un état dit pur à un état dit mixte. Dans cet état mixte, les différents états du système : état E1 de mesure a1, état E2 de mesure a2 ...continuent à exister mais pas séparément de l’appareil qui interagit avec le système. Suite à l’interaction du système avec l’appareil de mesure, puis de l’appareil de mesure avec son environnement, ces états E1, E2…sont inextricablement intriqués avec l'appareil de mesure et l'environnement. Les états E1 de mesure a1, E2 de mesure a2…ne peuvent plus interférer localement."

Puisqu'il y a interaction du système avec l’appareil de mesure, je peux supposer qu'il y a échange d'information.

"Avant d'être dans un état mixte, les différents états E1, E2…du système pouvaient interférer localement. Un exemple typique de telles interférences entre états superposés est celui des fentes de Young où l'état E1 « le photon est passé par ici » interagit avec l'état E2 « le photon est passé par là » tant qu'on ne mesure pas s'il est passé ici ou s'il est passé par là."

Tant qu'on ne mesure pas, je peux supposer qu'il n'y a pas d'échange d'information.

Ce que j'essaie de demander, et non pas d'affirmer, c'est si notre univers peut être considéré comme un système de « multicouches » interactives en terme d'information. Chaque couche étant différenciée par les informations qu'elle contient. Par exemple, un système quantique isolé (ou couche quantique) ne contiendrait pas l'information espace-temps mais la couche RG oui. Ce qui reviendrait à non pas essayer d'intégrer la RG dans la MQ, mais à déterminer de quelle façon il y a interactivité ( le lien qui ajoute ou soustrait de l'information d'une couche à l'autre).

Est-ce si ridicule ?

[invite09c180f9]

Ce que j'essaie de demander, et non pas d'affirmer, c'est si notre univers peut être considéré comme un système de « multicouches » interactives en terme d'information. Chaque couche étant différenciée par les informations qu'elle contient. Par exemple, un système quantique isolé (ou couche quantique) ne contiendrait pas l'information espace-temps mais la couche RG oui. Ce qui reviendrait à non pas essayer d'intégrer la RG dans la MQ, mais à déterminer de quelle façon il y a interactivité ( le lien qui ajoute ou soustrait de l'information d'une couche à l'autre).

Est-ce si ridicule ?

Qu'est-ce-que tu cherches à dire en fait!!
Tu parles de sous-espace qui composeraient notre propre Univers??

[inviteb276d5b4]

Qu'est-ce-que tu cherches à dire en fait!!
Tu parles de sous-espace qui composeraient notre propre Univers??

Bonsoir

Non, pas de sous-espace, enfin je ne crois pas.
Mais de "couches" ne contenant pas les mêmes informations.

Je viens de trouver ceci:"
* l'irréversibilité du processus de mesure quantique, c’est à dire la perte d'information sur l'état initial du système observé (c’est à dire encore l'aptitude du champ gravitationnel à cacher l'information que nous croyons perdue sur l'état initial qu'avait le système avant la mesure ou avant une interaction avec l'environnement ayant même nature qu'une mesure quantique).

* l'indéterminisme du processus de mesure quantique (le gain d'information sur l'état final du système observé) c’est à dire l'aptitude du champ gravitationnel à faire réémerger de l'information cachée en donnant ainsi à l’observateur l'impression d'une création d'information à l'issue du processus de mesure quantique."
Bernard Chaverondier

dans ce fil qui correspond ,à peu prés, je pense à cette idée:
"Non pas essayer d'intégrer la RG dans la MQ, mais à déterminer de quelle façon il y a interactivité ( le lien qui ajoute ou soustrait de l'information d'une couche à l'autre)."

[invite09c180f9]

Ou, est-ce à dire qu'en MQ le temps et l'espace sont séparés ?

Salut,
en fait, c'est pire que ça ; en MQ les notions d'espace et de temps n'ont plus de sens !!

Si j'ai bien compris, une particule peut emprunter 2 chemins en même temps.
Donc être à 2 endroits simultanement.

Ici aussi la notion de non-localité s'étend à plus de 2 possibilités ; il est supposé une infinité de possibilités !!

[mtheory]

Salut,
en fait, c'est pire que ça ; en MQ les notions d'espace et de temps n'ont plus de sens !!

Je dirais plutôt ne sont plus fondamentaux

[invite09c180f9]

Je dirais plutôt ne sont plus fondamentaux

C'est vrai, et d'ailleurs la nuance est loin d'être négligeable!!