Les unités de Planck : En quoi représente-t-elle des cas limites ?

[jerem2205]

Bonsoir,

j'ai lu que certaines unités de Planck, définies en fonction des différentes constantes telles que G, h_barre, c, représentaient des cas limites quand nous essayons de nous approcher de "l'infiniment petit et l'infiniment grand" ( Temps de Planck, distance de Planck, énergie de Planck, température de Planck ). Comment en arrive-t-on à cette affirmation ? Qu'est-ce qui fait de ces valeurs sont autant spéciales ? Pourquoi alors la masse de Planck ( masse d'un grain de sable ) semble-t-elle ne pas être une limite ?

Je n'ai pas trouver de réponse à cette question, ni un ouvrage traitant de ce problème. Je serais très intéressé si vous en connaissez.
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[doul11]

Bonsoir et bienvenu sur FUTURA

L'échelle de Planck est une limite théorique pour la physique actuelle, en fait il arrive déjà des problèmes bien avant cette échelle, les théorie sont défaillantes, ça serait aussi l'échelle ou la gravité aurait des effets quantiques.

J'insiste bien sur le fait que tout ceci est au conditionnel, théorique et spéculatifs, c'est a tord souvent présenté comme un fait avéré, alors qu'il n'est absolument rien. On n'a aucunes mesures et c'est pas pour demain, énergie de Planck : 10¹⁹ GeV, énergie du Large Hadron Collider 10⁴ GeV ! soit 15 ordres de grandeur, si tu n'est pas familier avec cette notion ça veut dire qu'il faudrait multiplier l'énergie du LHC par 1 suivit de 15 zéro.

[jerem2205]

Merci pour cette réponse très rapide.

Mais je me demande toujours pourquoi ces nombres "infiniment petits ou grands" sont considérés comme des limites ? Est-ce explicable grâce à leurs formules de calcule et si oui pourquoi ? Ces nombres n'ont pas été déclarés comme étant des cas limites uniquement car ils sont très petits ou très grands ?

[invite23876543123]

C'est juste une limite des théories que nous connaissons ! Pour la masse de Planck elle empêche de trouver de la nouvelle physique car il faut l'atteindre en accélérateur !

[A voir en vidéo sur Futura]

[jerem2205]

Merci pour ton information sur la masse de Planck. C'est très intéressant.
Par contre je n'ai toujours pas eu de réponse à ma principale question : pourquoi ces chiffres plutôt que d'autres ? Qu'est-ce qui fait que ce soit ces nombres si de toute manière, ils sont totalement inaccessibles et donc totalement théoriques ? Il existe donc une raison théorique, probablement dans les formules, pour expliquer cette particularité de toute ces valeurs. N'est-ce pas ?

[doul11]

Bonsoir,

Les unités de Planck sont avant tout des unités ! Leurs valeurs n'ont rien de particulier, ce sont des unités commodes pour la physique fondamentale. Souvent les physiciens posent c=h=1 pour simplifier les équations, mais ça ne change absolument pas la physique.

Ensuite ce ne sont que des calculs, on peut toujours calculer ce que l'on veut, mais entre calculer et trouver la signification physique du calcul il y a un monde. Que des physiciens professionnels utilisent ces valeur comme limite pour essayer de construire des théories c'est normal, il faut bien explorer toutes les pistes, présenter ceci comme des limites certaines est faux, la seule réponse honnête aujourd’hui est : on ne sait pas.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Unit%C3%A9s_de_Planck

[jerem2205]

Ces limites sont donc totalement arbitraire.

Merci beaucoup pour toutes vos réponses si rapides qui m'ont aidé dans ma recherche.

Bonne soirée !

[futurscience]

Bonjours,

Pour comprendre, vous pouvez prendre les analogies existantes entre le son et la lumière.

Le 2ème liens sur Google devrai vous intéresser http://www.google.fr/search?hl=fr&so....2.SoaJa_GfJhQ

[Amanuensis]

Ces limites sont donc totalement arbitraire.

Ces grandeurs ne sont pas arbitraires, elles combinent des valeurs critiques aussi bien pour la relativité générale que la physique quantique.

Pour en comprendre la signification, il faut regarder plus en détails ces deux théories.

La relativité générale contient une vitesse limite, c. Pas trop besoin de s'étendre là-dessus, j'imagine.

La relativité générale a pour conséquence l'existence d'un rapport masse/longueur limite, correspondant à la formation d'un trou noir. C'est par exemple le rapport masse/rayon d'une sphère telle la vitesse de libération à sa surface serait égale à c. La vitesse de libération au carré est 2GM/r, les cas limites sont tels que M/r = c²/2G. En rapport énergie/longueur cela donne E/r = c^4/G.

La physique quantique indique un quantum d'action, qu'on peut voir de différentes façons. Une manière de la voir est une énergie pendant une certaine durée. La physique quantique intervient quand

Supposons un phénomène se passant dans un volume r^3, la vitesse de la lumière limite à r/c la durée pendant laquelle le phénomène peut être vu comme limité au volume. Soit un 4-volume de tr^3, avec t=r/c. Le quantum d'énergie est h/t. Cela donne un rapport quantum d'énergie/longueur de h/tr, soit comme cas limite h/tr=c^4/G, ou tr= c^4/Gh, ou r^2=c^5/Gh, soit r égal à la longueur de Planck.

La longueur de Planck apparaît comme le rayon d'un petit 4-volume d'espace-temps dans lequel un quantum d'action correspond à l'énergie de masse du corps noir fois la durée.

Notons qu'aucune des trois grandeurs de Planck n'apparait comme une limite en elle-même. Les trois "limites" sont un rapport longueur sur durée (vitesse de la lumière), un rapport énergie sur longueur (trou noir), et un produit durée par énergie (action élémentaire). Un phénomène impliquant les trois limites correspond à l'échelle de Planck, qu'on traduit secondairement en durée, longueur, énergie.

[jerem2205]

C'est ce raisonnement que je voulais trouver !

Ça me paraît enfin logique, merci pour cette explication précise.

NB/ Si vous connaissez un ouvrage traitant de ce sujet, n'hésitez pas à me le dire !

[stefjm]

La physique quantique indique un quantum d'action, qu'on peut voir de différentes façons. Une manière de la voir est une énergie pendant une certaine durée. La physique quantique intervient quand

Suspense.

Supposons un phénomène se passant dans un volume r^3, la vitesse de la lumière limite à r/c la durée pendant laquelle le phénomène peut être vu comme limité au volume. Soit un 4-volume de tr^3, avec t=r/c. Le quantum d'énergie est h/t. Cela donne un rapport quantum d'énergie/longueur de h/tr, soit comme cas limite h/tr=c^4/G, ou tr= c^4/Gh, ou r^2=c^5/Gh, soit r égal à la longueur de Planck.

Petit soucis de calculs... (inversion et/ou mélange temps-longueur)
Le temps de Planck au carré : hG/c^5
La longueur de Planck au carré : hG/c^3

A jerem2205 de les refaire.

La longueur de Planck apparaît comme le rayon d'un petit 4-volume d'espace-temps dans lequel un quantum d'action correspond à l'énergie de masse du corps noir fois la durée.

Trou noir plutôt; je n'ai pas vu de constante de Boltzman.

NB/ Si vous connaissez un ouvrage traitant de ce sujet, n'hésitez pas à me le dire !

On peut trouver des choses à lire sur Futura, écrite par quelques passionnés qui ne pensent pas toujours comme tout le monde.

Par exemple :

Sur la masse de Planck expérimentale :
http://forums.futura-sciences.com/ph...rimentale.html

Sur les dérivées de cette masse :
http://forums.futura-sciences.com/as...-lunivers.html

Sur une combinaison moins habituelle hG seule sans c.
http://forums.futura-sciences.com/physique/261332-constantes-fondalentales-hbar-g.html

Cordialement.

[Amanuensis]

Envoi trop rapide, suite interruption, et non relecture. Désolé...

Le fond est intact, au moins...