Temps de Planck : absolu, ou relatif ???

[papillon-de-nuit]

Bonjour,

Le cadre d'étude est l'espace-temps plat de Minkowski.
Les outils (au choix) : la RR, la MQ, pris séparément dans leurs domaines de validité et pour les plus costaux, la TQC.

Nous nous passerons donc allègrement d'une théorie de gravitation quantique pour la description des expériences.

Hypothèses :

Nous sommes dans un futur proche ou un peu plus éloigné, et les physiciens décrivent les phénomènes qu'enregistrent les détecteurs dans les grands successeurs du LHC (1) , mais aussi dans les grands laboratoires qui ont succédé le Labo Kastler Brossel (2) dans le domaine des expériences en cavités.

Ces phénomènes, à très haute énergie pour les premiers (1) (il faudrait aujourd'hui un accélérateur de la taille de la voie lactée parvenir à l'échelle de Planck), et à énergie raisonnable pour les seconds avec une précision jamais égalée (2) sont décrits à une échelle avoisinant celle de Planck, notamment en terme de durée. Ils sont observés et décrits pendant une durée Tau.

Problème :

Un voyageur A en m.r.u. s'éloigne de la Terre à vitesse relativiste et a les moyens lui aussi d'observer ces expériences qui se déroulent sur Terre.
(la gravitation est négligée, tel que défini par le cadre d'étude).
Ce qu'il va décrire, sont des évènements redschiftés d'un facteur K.

De la même façon, un voyageur B en m.r.u. se rapproche de la Terre à vitesse relativiste et décrit ces mêmes évènements, blueschiftés d'un facteur K.

Question :

Que vont observer A et B en termes de Temps de Planck ?

De deux choses l'une :

- soit Tp et relatif, et :
A (dans son temps propre) est en mesure de décrire des évènements qui ont lieu en deçà de Tp sur Terre (oups ?)
B ( " " " " ) est incapable de décrire des évènements qui ont lieu au delà de Tp sur Terre (alors que sur Terre tout est parfaitement bien décrit en termes de Tp...
==> contradiction(s).
(sans compter qu'il y a plusieurs Tp mesurés dans le vaisseau, ceux du vaisseau et ceux de la Terre.

- soit Tp est absolu et :
A (dans son temps propre) "compte" plus de Tp pour décrire la même suite finie d'évènements de durée Tau sur Terre et K.Tau dans le vaisseau.
B ( " " " " ) "compte" moins de Tp pour décrire la même suite finie d'évènements de durée Tau sur Terre et Tau/K dans le vaisseau
==> contradiction(s) également
(et "lacunes" inévitables (trous) dans la description, des Tp manquent à l'appel, voire leur nombre n'est pas "entier"..).

Alors, Tp : Relatif ou absolu ?

Au revoir
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[Deedee81]

Salut,

Quel long post ! (tu aurais pu faire plus court)

Tout dépend du niveau auquel tu te places.

- Tel que, le temps de Planck est juste un "jeu" avec les constantes fondamentales. Il n'a pas, a priori, de signification physique. C'est juste une constante mathématique (avec une unité) et donc est absolu.
- Si tu considère la limite du mur de Planck qu'on rencontre en cosmologie, en relativité générale, c'est seulement une grandeur purement qualitative. C'est "dans cet ordre de grandeur" que la relativité générale devient fausse. Etant entendu que la relativité générale ne devient pas "brusquement" fausse au moment où on atteint ces distances. Les écarts en RG et expérience devraient juste devenir de plus en plus grand au fur et à mesure qu'on approche cette grandeur. Il n'y a donc pas là non plus de sens à parler de grandeur relative ou absolue. Tout au plus, si tu considère une durée très petite entre deux événements, cette durée va être différente selon les observateurs et cela est vrai de toute durée, Planck ou pas.
- Tu peux considérer le temps de Planck comme une limite fondamentale. Il n'existerait pas de durée plus petite. Il existe des arguments heuristiques assez simples qui le montre : http://arxiv.org/abs/hep-th/0505144
Dans ce cas, la relativité doit être modifiée. C'est ce qu'on appelle les "transformations de Lorentz saturées"
- Enfin, il reste à considérer le cas des théories où le temps de Planck apparait explicitement. C'est le cas par exemple de la gravité à boucles où là aussi on a une durée Tp minimale. Mais la relativité reste la même.
Comment est-ce possible ? Hé bien une durée 0 reste possible. Et on est dans une théorie quantique ! Ainsi, pour deux observateurs différents, les états auront toujours des durées 0, Tp, etc... (mais pas Tp/2), mais la superposition quantique de ces différents états change (sous les transformations de Lorentz) et la durée moyenne elle change bel et bien de la manière attendue en relativité.
Le temps de Planck reste une constante fondamentale mais les durées physiques sont relatives.

[papillon-de-nuit]

Salut,

Quel long post ! (tu aurais pu faire plus court)

Je sais, mais j'aime la précision et déteste les ambigüités

Dans ce cas, la relativité doit être modifiée. C'est ce qu'on appelle les "transformations de Lorentz saturées"

Je ne connaissais pas, merci pour cette information.

Enfin, il reste à considérer le cas des théories où le temps de Planck apparait explicitement. C'est le cas par exemple de la gravité à boucles où là aussi on a une durée Tp minimale. Mais la relativité reste la même.
Comment est-ce possible ? Hé bien une durée 0 reste possible. Et on est dans une théorie quantique ! Ainsi, pour deux observateurs différents, les états auront toujours des durées 0, Tp, etc... (mais pas Tp/2), mais la superposition quantique de ces différents états change (sous les transformations de Lorentz) et la durée moyenne elle change bel et bien de la manière attendue en relativité.

C'est bel et bien la question qui hantait le plus mon esprit.
Vous avez répondu d'une manière on ne peut plus concise !
Merci à vous.

Au revoir