Est-il nécessaire d'unifier relativité générale et mécanique quantique ?

[Christian Arnaud]

Amis de la quantique, bonjour

On lit un peu partout que la physique fondamentale butte sur ce problème d'unification, essentiellement à cause de la gravitation, seule des quatre forces à échapper à la description quantique et à son mécanisme d'échange de bosons virtuels pour expliquer la force.

Mais, la relativité explique que la gravitation n'est en fait qu'une déformation de l'espace temps créée par la masse ou l'énergie, non ?

Donc, la gravitation n'est pas une force en elle même, mais un leurre créé par cette déformation (?).

Ainsi, la relativité générale explique l'espace temps et la gravitation,
et la quantique, les particules et les trois autres forces fondamentales.
Pas d'opposition là dedans mais une simple complémentarité, non ?

je sais, c'est encore une question naïve, mais je ne peux m'empêcher de revenir aux fondamentaux
-----

[GrisBleu]

Bonjour

Je te donne un exemple :
+ Le cadre mathematique de la relativite generale est une variete avec une metrique. Une variete est continue : il est possible de travailler avec des distances aussi petites que voulues.
+ Hors, la MQ indique que pour mesurer des distances petites, il faut impliquer de grandes energies.
+ Si tu mesures une distance de l'ordre de la longueur de Planck, il y a une tellement d'energie que tu crees un trou noir
Conclusion, on ne peut pas mesurer une distance plus petite que la longueur de Planck et le cadre de la RG n'est donc plus correct

Je sais qu'il y a pas mal d'exemples "heuristiques" de ce genre pour montrer qu'il y a un probleme a melanger les 2

Cdlt

[Christian Arnaud]

bonjour GrisBleu,

Pour résumer, tu ne me contredis pas directement sur l'histoire des forces,

mais tu éclaires sous l'angle d'une autre contradiction : les faibles distances (possibles en théorie en RG, impossibles en pratique à mesurer en MQ)

Je comprends ton argumentation, mais on pourrait aussi la présenter en disant que la MQ ne va pas en deçà de la longueur de Planck, alors que la RG le peut en théorie,non ?

[coussin]

Je dois dire que je suis de l'avis du primo posteur : je ne vois pas la nécessité absolue d'avoir une seule théorie du tout. Je suis satisfait avec plusieurs théories, cantonnées dans leurs domaines d'application respectifs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteea028771]

Je dois dire que je suis de l'avis du primo posteur : je ne vois pas la nécessité absolue d'avoir une seule théorie du tout. Je suis satisfait avec plusieurs théories, cantonnées dans leurs domaines d'application respectifs.

Le problème, c'est quand on est dans un domaine ou les deux théories sont valides : par exemple les premiers instants de l'univers.

Et là, si la théorie 1 te prédit un truc, et la théorie 2 un autre truc, tu es bien embêté

[invite8865c38b]

Le problème, c'est quand on est dans un domaine ou les deux théories sont valides : par exemple les premiers instants de l'univers.

Et là, si la théorie 1 te prédit un truc, et la théorie 2 un autre truc, tu es bien embêté

aucune des deux théories n'est valide et c'est bien ca le problème.
En soit je suis assez d'accord avec coussin. Ce n'est pas nécessaire. Seulement pour ne serait-ce qu'une raison d'esthétique ca semble assez naturel de chercher à unifier deux théories.

Et si l'on regarde l'histoire de la physique, la recherche d'unification a permis de grandes avancées de la connaissance (la relativité pour galilée et l'EM est un très bon exemple). Mais au final je pense que c'est surtout la curiosité qui guident cette recherche d'unification: on a des théories qui marchent dans certains cas mais on a des choses qu'on a bien du mal (voire qu'on ne sait pas du tout) à expliquer et comprendre. Et puisqu'on a ces théories qui marchent on peut penser qu'il existe une théorie qui les unissent et qui résolve pas mal de nos problèmes du meme coup

[invite82078308]

Je dois dire que je suis de l'avis du primo posteur : je ne vois pas la nécessité absolue d'avoir une seule théorie du tout. Je suis satisfait avec plusieurs théories, cantonnées dans leurs domaines d'application respectifs.

En même temps, si Einstein s'était contenté d'une théorie de la mécanique et d'une théorie de l’électromagnétisme valides dans leurs domaines respectifs, mais reposant sur des principes incompatibles, il n'aurait pas trouvé la théorie de la relativité.

[invite12807c35]

Bonjour,

En soi, de nos jours, il transparaît ne pas y avoir de nécessité, effectivement.

Par contre, je recrache un peu une émission scientifique, mais pour expliquer ce qu'il se passe au mur de Planck, c'est à dire quasi à l'origine de l'univers, c'est nécessaire.

Il faut bien voir que l'univers est en expansion, et que donc en remontant - conceptuellement - dans le passé, l'univers devient une sorte d'atome originel très petit et chaud, où les particules sont étroitement liées par les forces quantiques.

L'idée serait de savoir ce qui a pu se passer pour l'éclatement et la dominance à longue distance de la gravitation.

Les théories de cordes à 10 dimensions sont - selon l'émission - de bonne candidate, mais au nombre potentiel de 10⁵⁰⁰, proposant des vues - et des résultats - complémentaires. La théorie M, à une dimension de plus, les fédérerait toutes.

Mauvaise nouvelle, ce genre de théorie ne peut pas être vérifiée, même au CERN. Là bas, les collisions entre protons utilise l'équivalent de l'énergie d'un moustique en vol - mais à l'échelle du proton; or c'est une énergie équivalent à un TGV qui serait requise à la même échelle.

Ces théories ont donc un intérêt - et une complexité - mathématiques.

Par contre, alors qu'avant le mur de Planck, une relativité restreinte est de mise entre les particules, la théorie M pourrait expliquer la génération de la relativité générale.

Cet aspect a été un peu négligé dans ladite émission, mais c'est pas négligeable du tout, car ça voudrait dire qu'un même formalisme pourrait expliquer la transition vers la relativité générale !

Encore un problème corollaire:
On ne sait pas si les lois physiques sont le résultat de la Création, où si elles étaient pré-existantes.

[coussin]

Le problème, c'est quand on est dans un domaine ou les deux théories sont valides : par exemple les premiers instants de l'univers.

Et là, si la théorie 1 te prédit un truc, et la théorie 2 un autre truc, tu es bien embêté

Les premiers instants de l'univers, on ne sait pas ce que c'est et on ne le saura jamais. On suppose seulement...
Pour tous les phénomènes physiques que l'on observe aujourd'hui, on a deux théories (QFT au sens général et RG) qui explique parfaitement tout ce qu'on voit. C'est ce qu'on demande à une théorie physique. On remettra cette situation en question quand on aura une observation qu'on ne peut expliquer comme ça a toujours été le cas.
Après si les cosmologues veulent s'amuser à supposer ce qui s'est passé au moment du Big Bang et qu'ils développent une théorie pour ça ils sont les bienvenus. Je dis juste que c'est pas une nécessité en soi. Plutôt une marotte.

[stefjm]

[...]Plutôt une marotte.

J'espère que le terme "marotte" n'est pas trop péjoratif pour FSG...

[invited9b9018b]

Bonsoir,

Les premiers instants de l'univers, on ne sait pas ce que c'est et on ne le saura jamais. On suppose seulement...

Peut être qu'une unification permettrait de revoir ou d'affiner le modèle standard de la cosmologie et à défaut d'être confrontée à des observations directes de phénomènes de gravité quantique, on pourrait tester sa vraisemblance d'après la structure actuelle de l'univers...

Pour tous les phénomènes physiques que l'on observe aujourd'hui, on a deux théories (QFT au sens général et RG) qui explique parfaitement tout ce qu'on voit.

Pas vraiment... Et on ne peut exclure que certaines observations actuellement inexpliquées ne puissent se déduire d'un développement théorique obtenu grâce à des avancées dans la gravité quantique...

On peut très bien passer à côté de découvertes parce qu'on a décidé de se contenter de ce qu'on savait.

A+

[coussin]

Pouvez-vous citer, à l'heure actuelle, un phénomène physique inexpliqué ? Il n'y en a qu'un qui me vient : la matière noire...

[azizovsky]

Bonsoir, les deux théories sont compatible, il suffit de chercher dans les origines des idées physiques, c'est vrai, il y'a un problème avec leurs formalismes, mais il y'a moyen de les marier.

[invited9b9018b]

Pouvez-vous citer, à l'heure actuelle, un phénomène physique inexpliqué ? Il n'y en a qu'un qui me vient : la matière noire...

https://en.wikipedia.org/wiki/List_o...ems_in_physics
Bonne lecture (il y a des problèmes d'ordre théorique mais beaucoup d'ordre expérimental !)

A+

[Christian Arnaud]

En même temps, si Einstein s'était contenté d'une théorie de la mécanique et d'une théorie de l’électromagnétisme valides dans leurs domaines respectifs, mais reposant sur des principes incompatibles, il n'aurait pas trouvé la théorie de la relativité.

Bonjour,
Pas certain que c'est l'unification de ces deux théories qui l’ait motivé Je pencherais plutôt pour la question de l'équivalence des repères Galiléens, et au constat que des événements peuvent apparaître simultanés dans l'un et pas dans l'autre (le fameux exemple des événements simultanés dans un train, mais pas depuis le quai A moins qu'il n'ait eu connaissance des travaux de Poincaré ?

@+

[Amanuensis]

Pouvez-vous citer, à l'heure actuelle, un phénomène physique inexpliqué ? Il n'y en a qu'un qui me vient : la matière noire...

Et est-ce que l'expliquer est nécessaire?

[Christian Arnaud]

Et est-ce que l'expliquer est nécessaire?

Bonjour Amanuensis,

bin, "l'expliquer" au sens "pourquoi c'est là?", non, pas plus que la matière ordinaire

En revanche, identifier pourquoi la masse ordinaire des galaxies n'explique pas leur comportement dynamique me parait nécessaire en effet

@+

[invited9b9018b]

Bonjour

En revanche, identifier pourquoi la masse ordinaire des galaxies n'explique pas leur comportement dynamique me parait nécessaire en effet

Pourquoi ? Il n'est pas nécessaire de faire de la physique après tout.

A+

[Christian Arnaud]

Bonjour
Pourquoi ? Il n'est pas nécessaire de faire de la physique après tout.

A+

Bonjour Lucas

Tu as raison; :"Les femmes et le bordeaux, je crois que ce sont les deux seules raisons de survivre."

c'est une citation de Desproges, puisque tu lui fais référence dans ta signature

[Amanuensis]

Pourquoi ? Il n'est pas nécessaire de faire de la physique après tout.

Ne peut-on dériver de ces échanges que le mot "nécessaire" couvre des critères différents, peut-être autant que de participants?

[stefjm]

Et est-ce que l'expliquer est nécessaire?

Oui si cela permet la découverte et la maîtrise de nouvelles sources d'énergie exploitables.

[stefjm]

Ne peut-on dériver de ces échanges que le mot "nécessaire" couvre des critères différents, peut-être autant que de participants?

Il me semble que sur un forum de physique, "nécessaire" a un sens presque clair: dont on ne peut se passer simplement pour la description-prédiction.

[invited9b9018b]

Comment sait on par avance de quoi on peut se passer pour établir des prédictions ?

Bonjour Lucas

Tu as raison; :"Les femmes et le bordeaux, je crois que ce sont les deux seules raisons de survivre."

c'est une citation de Desproges, puisque tu lui fais référence dans ta signature

[coussin]

Et est-ce que l'expliquer est nécessaire?

Je dirais que c'est nécessaire oui puisque ça va nécessairement chambouler le Modèle Standard.

[Amanuensis]

Au vu des différentes réactions à mes questions, est-ce que cette discussion, qui porte sur l'aspect nécessaire de quelque chose, peut être autre chose que des "échanges" d'opinions "scientifiques", non pas au sens "qui respecteraient la démarche scientifique", mais au sens "dont l'objet est la science", d'opinions dont la nature (et non l'objet) est philosophique, sociologique ou politique?

[GrisBleu]

Je comprends ton argumentation, mais on pourrait aussi la présenter en disant que la MQ ne va pas en deçà de la longueur de Planck, alors que la RG le peut en théorie,non ?

Bonjour Christian

De toute facon, la curiosite et l'envie d'approfondir poussent les hommes a chercher des solutions lorsqu'il y a des problemes ouverts
Je ne sais pas quel sera le cadre theorique qui repondra aux questions necessitant le marriage des 2 theories (big bang, coeur des trous noirs, etc.) mais les reflexions autour sont deja passionnantes. Je prends l'exemple de la LQG ou il y a beaucoup de questionnement sur des questions sur la nature du temps (ex : http://arxiv.org/pdf/0903.3832.pdf)
Rien que se poser ces questions vaut le coup de chercher plus loin

A Bientot

[Christian Arnaud]

Bonjour Christian

De toute facon, la curiosite et l'envie d'approfondir poussent les hommes a chercher des solutions lorsqu'il y a des problemes ouverts
Je ne sais pas quel sera le cadre theorique qui repondra aux questions necessitant le marriage des 2 theories (big bang, coeur des trous noirs, etc.) mais les reflexions autour sont deja passionnantes. Je prends l'exemple de la LQG ou il y a beaucoup de questionnement sur des questions sur la nature du temps (ex : http://arxiv.org/pdf/0903.3832.pdf)



Rien que se poser ces questions vaut le coup de chercher plus loin

A Bientot

Oui, GrisBleu, d'accord avec toi ; j'avais été séduit par la LQG il y a quelque temps, car elle ne présupposait pas d'espace-temps, mais ce niveau de réflexion dépasse de loin ma capacité de compréhension- Merci pour ton aide

[Christian Arnaud]

Au vu des différentes réactions à mes questions, est-ce que cette discussion, qui porte sur l'aspect nécessaire de quelque chose, peut être autre chose que des "échanges" d'opinions "scientifiques", non pas au sens "qui respecteraient la démarche scientifique", mais au sens "dont l'objet est la science", d'opinions dont la nature (et non l'objet) est philosophique, sociologique ou politique?

ok, Amanuensis ; on peut en rester là et je reconnais bien volontiers que d'avoir employé le mot ambigüe "nécessaire" dans mon titre n'était pas très malin

Néanmoins, j'ai trouvé cette discussion enrichissante grâce à certains intervenants, et les en remercie

[Amanuensis]

Les échanges d'opinions "philosophiques" peuvent être enrichissants. Je n'avais pas propos de les dénigrer.

[Amanuensis]

questions sur la nature du temps (ex : http://arxiv.org/pdf/0903.3832.pdf)

L'article est souvent cité, mais je n'arrive pas souvent à voir l'à-propos. Là par exemple! (Le papier est essentiellement "technique", et ne s'occupe pas vraiment de la "nature" du temps.)