Calcul de l'évolution des lois physiques

[Fjord]

Bonjour,

Pourriez-vous me dire comment est-ce que la cosmologie s'y prend pour calculer l'évolution des lois physiques dans le temps (passé et futur) s'il vous plaît?

Cordialement,

Fjord
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[david_champo]

Bonsoir,

Pourriez-vous me dire comment est-ce que la cosmologie s'y prend pour calculer l'évolution des lois physiques dans le temps (passé et futur) s'il vous plaît?

C'est sérieux ? D'où tenez vous vos sources ?

A +

[Fjord]

Bonjour,

Bonsoir,



C'est sérieux ? D'où tenez vous vos sources ?

A +

Je ne suis pas cosmologue : c'est moi qui suis en quête de références sur cette question !

Cordialement,

Fjord

[Deedee81]

Salut,

Pourriez-vous me dire comment est-ce que la cosmologie s'y prend pour calculer l'évolution des lois physiques dans le temps (passé et futur) s'il vous plaît?

Les lois physiques n'évoluent pas. C'est même un peu tautologique comme affirmation car elles sont définies pour ça. Imagine que tu aies une loi qui dise "les prumpfs sont égaux à 10". Puis on découvre que l'année dernière les prumfs étaient égaux à 5. Et bien on améliore la loi physique en disant "les prumpfs étaient égaux à 5 maintenant ils sont égaux à 10". Puis un autre va peut être découvrir que "les prumps sont égaux à 3,7 fois le nombre d'années". La loi change parceque on l'améliore, mais cette loi est valable à toute époque.

Mais je subodore que tu as simplement mal posé la question. Ce que tu voudrais savoir c'est comment détermine-t-on l'évolution de l'univers, non ?

C'est un vaste, très vaste sujet, qui peut remplir des livres entiers. Mais en très très gros (quitte à ce que tu poses des questions plis précises après) :
- par l'observation
- par la théorie (relativité générale, physique nucléaire, mécanique des fluides, etc... etc... etc...)
On construit des modèles avec tout ça (Modèle Standard de la cosmologie, modèle d'évolution des grandes structures, etc...) et on fait des prédictions avec pour valider, infirmer ou améliorer ces modèles.

Je te conseille éventuellement de parcourir les dizaines et dizaines d'articles de Wikipedia consacré à tout ça.

Tu auras alors peut-être d'autres questions (plus on en sait et plus on se pose des questions )

[A voir en vidéo sur Futura]

[Fjord]

Bonsoir Deedee81,

C'est un vaste, très vaste sujet, qui peut remplir des livres entiers. Mais en très très gros (quitte à ce que tu poses des questions plis précises après) :
- par l'observation
- par la théorie (relativité générale, physique nucléaire, mécanique des fluides, etc... etc... etc...)

Merci pour ta réponse.

Est-ce que ces théories dépendent du temps? Je crois qu'il y a une histoire de forces fondamentales qui fusionnent quand on remonte dans le temps... ?

[Deedee81]

Salut,

Est-ce que ces théories dépendent du temps? Je crois qu'il y a une histoire de forces fondamentales qui fusionnent quand on remonte dans le temps... ?

Comme je l'expliquais plus haut, les théories ne dépendent pas du temps (en dehors du fait que nous les améliorons au cours du temps ), par contre, oui, certains éléments de la théorie peuvent dépendre du temps (un exemple tout bête : la taille de l'univers observable augmente au cours du temps).

Concernant la "fusion". Il y a quatre interactions fondamentales : l'électromagnétisme (électricité et magnétisme), l'interaction faible (neutrino, désintégration bêta), l'interaction forte (ou interaction nucléaire, interactions entre quarks, protons, neutrons,...) et l'interaction gravitationnelle.

L'interaction gravitationnelle est un cas un peu à part à cause de sa très très faible intensité (si elle parrait importante c'est parceque elle est toujours attractive, donc à force d'accumuler de la masse elle finit par devenir non négligeable, mais il suffit de soulever un petit morceau de métal avec un aimant pour voir combien la force magnétique d'un petit aimant est bien plus forte que l'attraction d'une planète toute entière). Elle a aussi diverses caractéristiques qui rendent son "unification" aux autres particulièrement difficile. C'est un sujet de recherche en cours.

Pour les autres, c'est plus clair. A très grande énergie, l'interaction faible et l'interaction électromagnétique s'unifient. A plus haute encore, l'interaction forte se melle à la danse.

Que veux dire "unifier", en fait cela signifie qu'il s'agit en réalité d'une seule et unique interaction qui, à faible énergie, se manifeste de différente manière : électromagnétisme, interaction faible, forte. Ces trois interactions ne sont que trois facettes d'une interaction plus fondamentale.

Tout cela est largement démontré (enfin, surtout pour l'interaction "électro - faible") par les expériences dans les grands accélérateurs.

On a déjà connu ça avant : avec l'électromagnétisme. On a rapidement (au dix-neuvième siècle) compris qu'électricité et magnétisme n'étaient pas deux choses indépendantes mais deux facettes d'un truc plus fondamental appelé champ électromagnétique. Là c'était "facile" à voir (plus difficile à décortiquer et mettre en équation) puisque un courant électrique produit un champ magnétique, par exemple.

Pour revenir à l'univers. Il est en expansion. Donc, au début il était extrêmement dense et chaud. Les chocs entre particules étaient extrêmement violent, très énergétiques. Donc à une époque reculée, les trois interactions fondamentales ne se manifestaient que comme une et une seule interaction. Selon le principe expliqué plus haut.

[Fjord]

Merci beaucoup, je crois avoir compris: cette manifestation sous trois formes différentes ou sous une seule forme est quelque chose qui s'observe actuellement, selon le niveau d'énergie des conditions expérimentales .

[Fjord]

En fait, pourquoi les équations fondamentales des théories qui fonctionnent actuellement pour décrire la nature seraient également valable il y a des milliards d'années?

[david_champo]

... Et pourquoi pas ? ... même si ça reste un postulat

[Fjord]

... Et pourquoi pas ? ... même si ça reste un postulat

Merci pour ta réponse.

En effet, pourquoi pas.

Mais s'il s'agit d'un postulat, la cosmologie ne peut prétendre décrire l'évolution de notre univers, mais celle d'un univers fictif qui coïnciderais avec le notre actuellement et qui aurait la particularité d'avoir des équations fondamentales constantes au cours du temps?

[f6bes]

Merci pour ta réponse.

En effet, pourquoi pas.

Mais s'il s'agit d'un postulat, la cosmologie ne peut prétendre décrire l'évolution de notre univers, mais celle d'un univers fictif qui coïnciderais avec le notre actuellement et qui aurait la particularité d'avoir des équations fondamentales constantes au cours du temps?

Bjr à toi,
La comoslogie ne prétends rien du tout.
Elle "cherche" tout simplement à travers NOTRE connaissance de formuler des hypothéses à partir des lois de l'univers que nous connaissons.
Les lois de l'univers ne sont pas le fait de "l'homme", mais de l'univers.
L'homme ne fait que les mettre en "équation" et vérifie (autant qu'il le peut) la concordance entre l'univers et les équations qu'il propose.

A+

[david_champo]

Mais s'il s'agit d'un postulat, la cosmologie ne peut prétendre décrire l'évolution de notre univers, mais celle d'un univers fictif qui coïnciderais avec le notre actuellement et qui aurait la particularité d'avoir des équations fondamentales constantes au cours du temps?

Touché !!! Peut-être que la cosmologie décrit la réalité (ou du moins une partie) ou peut-être pas. Est ce que les modèles restent des modèles ou sont empreints de "vérité" ? ... C'est une question pour laquelle, probablement, chacun a sa propre réponse.

Vu que je n'ai pas d'arguments scientifiques pour ce genre de débat

[invite4ff2f180]

Bonjour,

Mais s'il s'agit d'un postulat, la cosmologie ne peut prétendre décrire l'évolution de notre univers, mais celle d'un univers fictif qui coïnciderais avec le notre actuellement et qui aurait la particularité d'avoir des équations fondamentales constantes au cours du temps?

C'est le même problème pour TOUTE la physique. La physique se base sur des hypothèses qui se veulent "réalistes", et qui englobent notre connaissance du monde qui nous entoure. Maintenant il reste toujours ces hypothèses qui ne peuvent être vérifiée par la théorie. Au mieux, on peut les invalider par l'expérience.

Si tu écris les lois de Newton pour la chute libre, tu trouvera que, si tu lâches la balle que tu as entre les mains elle tombera. Mais personne ne peut te prouver que "cette loi sera encore valable demain comme tu dis". Mais si tu fait l'expérience demain, je suis près à parier qu'elle tombera ...

C'est justement parce que l'on a remarqué, par l'expérience, que les phénomènes physiques étaient reproductible, prédictible que l'on peut faire de la science !

[papy-alain]

Concernant la "fusion". Il y a quatre interactions fondamentales : l'électromagnétisme (électricité et magnétisme), l'interaction faible (neutrino, désintégration bêta), l'interaction forte (ou interaction nucléaire, interactions entre quarks, protons, neutrons,...) et l'interaction gravitationnelle.

Peut être en existe-il une cinquième, dont on ne connaît encore rien, que l'on désigne actuellement sous le nom d'énergie noire et qui, par sa force répulsive, semble accélérer l'expansion de l'univers. La science a encore beaucoup de choses à découvrir, qui n'ont pas fini de nous passionner.

[invite4ff2f180]

Peut être en existe-il une cinquième, dont on ne connaît encore rien, que l'on désigne actuellement sous le nom d'énergie noire

Dit comme ça c'est faux, on a effectivement introduit le concept d'énergie noire, mais en aucun on affirme que c'est une force. D'ailleurs, (très) peu de personnes le pense !

[LPFR]

Touché !!! Peut-être que la cosmologie décrit la réalité (ou du moins une partie) ou peut-être pas. Est ce que les modèles restent des modèles ou sont empreints de "vérité" ? ...

Bonjour.
Les modèles restent des modèles.
Aucun scientifique ne vous dira qu'il détient ou qu'il connaît la "Vérité". Les seuls qui prétendent la connaître sont les philosophes, les prêtres de toutes les religions, les psychologues et les économistes.
Au revoir.

[Xoxopixo]

Bonjour,

A ma connaissance, les lois physiques sont liées à l'atome.
Liées certes, mais comment ?

Sont-elles issues de l'atome ? L'atome est-il soumis à des lois physiques et l'atome l'exprime lors des mesures ?

Vaste debat, on constate neanmoins que l'atome peut être decrit par ses sous-particules, quark etc. Et qu'est-ce qu'une loi physique ?

[invite4ff2f180]

@LPFR
je suis d'accord avec votre liste , sauf les philosophes peut-être !

[papy-alain]

Dit comme ça c'est faux, on a effectivement introduit le concept d'énergie noire, mais en aucun on affirme que c'est une force. D'ailleurs, (très) peu de personnes le pense !

J'ai dit peut être. En fait, personne n'en sait rien.

[Xoxopixo]

Dit comme ça c'est faux, on a effectivement introduit le concept d'énergie noire, mais en aucun on affirme que c'est une force. D'ailleurs, (très) peu de personnes le pense !

Une "Force".
Une "Loi".

Il s'agit d'un sophisme permettant de masquer notre ignorance.
La Force etant les concequences que l'on attribue à une loi.
La Loi etant ce qui decrit la Force...
C'est une description du "phenomene" qui tourne un peu en rond, qui se tient

La Force n'est pas un obet reel.
C'est la concequence d'une cause, que l'on décrit par une loi.
La cause est inaccessible.
Nous nous bornons à decrire une reproductibilité de la cause et de son effet. Et c'est ce que nous appelons loi physique.

[invite4ff2f180]

Je ne vois pas le rapport avec la citation ? (ni avec le reste de la discussion en fait ...)

[Xoxopixo]

Je ne vois pas le rapport avec la citation ? (ni avec le reste de la discussion en fait ...)

C'est que la comprehension est bien loin de son achopement.

La loi est le descriptif humain d'un phenomene.
On peut la nommer "fondamentale", cela ne change en rien sa nature artificielle.
On parle de loi fondamentale à partir du moment ou elle ne change pas dans le temps, pas dans l'espace.. lorsqu'elle est invariante selon tout ce qui nous est connu. C'est un consensus.
Mais je le repete, une la carte n'est pas le territoire.

[Xoxopixo]

Pour être plus clair.
De quelles lois pysiques parlons-nous ?

Pour Deedee81, qui distingue le domaine qu'il appele "fusion".

Concernant la "fusion". Il y a quatre interactions fondamentales : l'électromagnétisme (électricité et magnétisme), l'interaction faible (neutrino, désintégration bêta), l'interaction forte (ou interaction nucléaire, interactions entre quarks, protons, neutrons,...) et l'interaction gravitationnelle

Il y a 4 interactions fondamentales.
A l'aune de nos connaissances.

Mais la question initiale est peut-être mal posée et je la formulerais ainsi :
Existe-il un fondement aux lois naturelles qui soit, lui, invariant ?

[blagueur]

Salut,





L'interaction gravitationnelle est un cas un peu à part à cause de sa très très faible intensité (si elle parrait importante c'est parceque elle est toujours attractive, donc à force d'accumuler de la masse elle finit par devenir non négligeable, mais il suffit de soulever un petit morceau de métal avec un aimant pour voir combien la force magnétique d'un petit aimant est bien plus forte que l'attraction d'une planète toute entière).haut.

Salut,
Au risque de faire dresser les quelques cheveux qui me restent et ceux des autres forumistes : je vais poser quelques questions. Ayant fait un peu de physique, je partage pleinement la "dynamique mathématique démonstrative" fondée sur une axiomatique admise. Donc prendre ce qui suit au conditionnel comme une hypothèse d'école vouée à une réfutation objective.
Hyp 1) L'Univers en particulier "le vide" serait plein de particules qui interagissent très très faiblement avec la matière (indécelable) mais dont on décèle le cumul des effets. Cet univers exerce une forme de "pression de nature inconnue à l'échelle microcosmique" sur la matière et dont on entrevoit seulement les effets cumulés ou phénomènes gravitationnels, électriques, magnétiques ...
Hyp 2) Et si Newton s'était trompé : l'attraction universelle à distance (magique sans contact) "serait" le produit des effets (de contact) des flux de ces "particules" : écart entre un flux universel direct et un flux universel opposé transformé par la matière (un peu comme en cinétique des gazs). La courbure résultant non pas de l'attraction mais d'une différence d'effets due à une différence de densité locale, entre la densité universelle et celle "modérée déviée, concentrée ou " par la masse.
Pour "voir" plus explicitement : des particules très fines pouvant traverser la Terre (Flux incident, flux réfléchi ou dévié, réfracté etc, flux transmis) avec création d'une zone "d'ombre" portée (dans laquelle la densité locale universelle "serait" plus faible) faisant que la pression universelle "pousse" la matière vers la lacune au lieu d'une attraction à distance.
Ce schéma peut s'étendre aux autres interactions magiques à "distance" en considérant l'éventualité d'effets d'une matière plus ou moins convergente ou divergente localement pour expliquer répulsion ou intensité. Selon la nature : électron, proton, neutrons etc formes d'organisation de la matière le flux universel incident serait diversement retransmis (section efficace?) ?
Après avoir réduit la diversité des corps en éléments, puis particules la physique des particules augmente leur diversité ...
Science fiction, hypothèse fausse, chainon manquant, utopie, jonction entre physique statistique, particulaire et ondulatoire ?

[david_champo]

Bonjour,

Bonjour.
Les modèles restent des modèles.
Aucun scientifique ne vous dira qu'il détient ou qu'il connaît la "Vérité". Les seuls qui prétendent la connaître sont les philosophes, les prêtres de toutes les religions, les psychologues et les économistes.
Au revoir.

Je suis d'accord avec vous... mais certains noms de Physiciens comme Galilée, Newton ou encore Einstein me trottent dans la tête et je me pose la question : Jusqu'où faisaient-ils la différence entre les modèles et la réalité ? ... Ou peut-être est ce les réminiscences de "mauvaises lectures" ou ces personnalités sont mal présentés... Je ne prétends pas que les scientifiques disent détenir la vérité. Je pense que certains se basent sur leurs convictions pour bâtir leurs théories. Et je ne fais pas de jugement de valeurs mais une simple supposition.

[invite4ff2f180]

Bonjour,
Justement, dans les trois exemples que vous citez, ces physiciens était parfaitement conscient que leur modèles physique n'étaient que des modèles et en aucun cas la vérité. Einstein par exemple, a passé beaucoup de temps à vérifier quelles étaient les hypothèses des théories qui l'intéressaient (c'est assez flagrant dans des articles très célèbres, comme l'article EPR par exemple).
Maintenant, tout physicien est évidemment guidé par ses convictions, c'est évident. Je ne vais pas passer des années à essayer de démontrer quelque chose que je pense faut. Il n'y a rien de mal la dedant.

[david_champo]

Bonjour,

La Force n'est pas un obet reel.
C'est la concequence d'une cause, que l'on décrit par une loi.
La cause est inaccessible.
Nous nous bornons à decrire une reproductibilité de la cause et de son effet. Et c'est ce que nous appelons loi physique.

J'ai un peu la même sensation dans le sens où je n'ai pas l'impression que le lien macroscopique et gravitation soit bien expliqué. Les lois de Newton donnent une description des mouvements, des résumés mais pas vraiment "d'explication"... après je connais pas bien la théorie de la relativité générale mais son lien étroit avec la cosmologie me dérange un peu.

[david_champo]

Bonjour,

Bonjour,
Justement, dans les trois exemples que vous citez, ces physiciens était parfaitement conscient que leur modèles physique n'étaient que des modèles et en aucun cas la vérité. Einstein par exemple, a passé beaucoup de temps à vérifier quelles étaient les hypothèses des théories qui l'intéressaient (c'est assez flagrant dans des articles très célèbres, comme l'article EPR par exemple).
Maintenant, tout physicien est évidemment guidé par ses convictions, c'est évident. Je ne vais pas passer des années à essayer de démontrer quelque chose que je pense faut. Il n'y a rien de mal la dedant.

Oula... peut-être que je m'explique mal. Je ne fais pas de jugement et je ne dis pas que c'est mal ou bien !

... Et apparemment, il me reste à relire l'article d'Einstein parce que je ne l'ai que survolé pour être honnête.

[Hermillon73]

Bonjour,

Pourriez-vous me dire comment est-ce que la cosmologie s'y prend pour calculer l'évolution des lois physiques dans le temps (passé et futur) s'il vous plaît?

Cordialement,

Fjord

Bonjour,

Pour revenir a la question originale, et meme s'il ne s'agit pas de "calculs": je crois me souvenir que quelques theoriciens s'interessent a l'evolution temporelle EVENTUELLE des constantes universelles. La question "c valait-il toujours c", "alpha_QED valait-il toujours...etc" etant legitime et tres connectee a la question "et pourquoi diable les constantes ont-elles les valeurs qu'elles ont?". Je ne sais pas du tout si cela a donne des choses interessantes?

Du cote experimental, il me semble (la encore, de vagues souvenirs) avoir lu un papier posant des limites a la variation de alpha_QED a l'echelle geologique, donc des temps courts par rapport a la cosmologie, mais bon...

Voila c'est flou dans ma memoire, mais peut-etre que quelqu'un pourra preciser.

Cordialement.

[Fjord]

Bonsoir,

Merci pour vos contributions !

Les modèles restent des modèles.
Aucun scientifique ne vous dira qu'il détient ou qu'il connaît la "Vérité".

En effet.

Les seuls qui prétendent la connaître sont les philosophes, les prêtres de toutes les religions, les psychologues et les économistes.

Faut-il rajouter les vulgarisateurs scientifiques à votre liste?

Bien cordialement,

Fjord