Physique quantique et espace temps

[invitef736e134]

Bonjour,
J'aurais une question sur la physique quantique et la notion d'espace temps, je n'ai pas trouvé d'info à ce sujet sur internet :

Si j'ai bien compris le théorie de la relativité générale, à grande échelle, l'espace temps ne serait qu'une toile et la gravitation qu'une déformation de cette toile pouvant attirer lumière et matière...

Maintenant si on se place au niveau de matière, a ce que j'ai compris, à une petite échelle tous les mini éléments (bosons, fermions) se comportent assez étrangement entre eux avec ces notions d'intrication, décohérence, ondes-particules, émissions d'autres éléments, ...

Qu'est ce qui empêcherait c'est mini éléments d'être en fait à l'origine de l'espace temps. Par exemple si on prend un photon émis par désexcitation d'une couche d’électron, est ce qu'on ne peut pas imaginer que ce photon n'est en fait qu'une bulle d'espace temps ? Cette bulle se répand de plus en plus, venant ensuite interagir avec les autres bulles de tous les mini autres mini éléments. A notre échelle on ne verrait qu'une seule bulle d'espace temps qui n'est en fait composée de la somme ou l’interaction de toutes ces bulles.
Ainsi si on considère qu'a son émission, ce photon est complètement isolé de notre espace temps (car seul le sien existe), on ne pourrait par déterminer son état (ou son spin apparemment). Ce n'est que lorsqu'il arriverait dans notre espace temps qu'il serait intégrable à notre compréhension

Si on va plus loin, dans l'univers, tant que les bulles de des mini éléments (ou notre grosse bulle) ne sont pas encore arrivé, on aurait un vide, vide d'espace temps. Est ce possible d'avoir un vide d'espace temps ?
Y a encore plein d'autres trucs qui pourraient découler, les interactions atomiques, les natures des spins...

Ca paraît un peu bizarre mais est ce que c'est possible ? Est ce qu'il y aurait des phénomènes connus qui l'empêcherait?
Merci d'avance,
-----

[Nicophil]

Bonjour,

et la gravitation qu'une déformation de cette toile pouvant attirer lumière et matière...

Mouais, enfin y a pas d'attr'action du coup...

on aurait un vide, vide d'espace temps. Est ce possible d'avoir un vide d'espace temps ?

Le trou noir comme trou dans la carte plutôt que sur le territoire ? Si tu tombes dedans, tu te retrouves de l'autre côté de l'espace-temps : au verso de la carte !

[Misterdream]

Le problème c'est qu'on ne comprend rien parce que physiquement ce que tu dis n'a absolument aucun sens. Par exemple "Qu'est ce qui empêcherait c'est mini éléments d'être en fait à l'origine de l'espace temps. " ça veut rien dire donc difficile de répondre.

[albanxiii]

Bonjour et bienvenu sur le forum,

Avant tout, il faut définir de quoi on parle, sinon on fini par dire tout et n'importe quoi.
Admettons que votre définition de l'espace-temps soit correcte... quoique... Mais dans ce cas là, comment définissez-vous une bulle d'espace-temps ?

@+

ps : par ailleurs, je vous rappelle que ce forum n'est pas le lieu pour exposer des théories personnelles, cf. la charte que vous avez acceptée en vous inscrivant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

Si j'ai bien compris le théorie de la relativité générale, à grande échelle, l'espace temps ne serait qu'une toile et la gravitation qu'une déformation de cette toile pouvant attirer lumière et matière...

Bonjour,
Il ne s'agit que d'une métaphore. En relativité générale, l'espace-temps est une variété pseudo-reimanienne.
Définition de wikipedia :

Une métrique pseudo-riemannienne sur une variété différentielle M de dimension n est une famille g= de formes bilinéaires symétriques non dégénérées sur les espaces tangents de signature constante (p,q). La donnée (M,g) est appelée variété pseudo-riemannienne

Il faut donc savoir ce qu'en mathématiques on appelle une "forme", un "espace tangent", une "signature" etc. Ce sont des noms donnés à des objets mathématiques extrêmement complexes que l'on aborde après des années d'études.

L'histoire de la "toile", c'est juste pour remplacer le mot "machin" quand on s'adresse à des non-mathématiciens. Cela ne veut pas dire grand chose.

[coussin]

Franchement, entre la (mauvaise) analogie de la toile et les définitions absolument incompréhensibles parlant de variété différentielle, de formes bilinéaires symétriques et que-sais-je, je choisis la toile tous les jours.
Les maths, des fois, c'est presque caricatural tellement c'est abscon. A croire que les mathématiciens en font exprès ?

[Deedee81]

Salut,

A croire que les mathématiciens en font exprès ?

Représenter un espace 4D courbe avec métrique pseudo-euclidienne :
- rigoureusement, avec des maths, c'est abstrait et incompréhensible pour le profane
- avec la toile : c'est faux et trompeur
- je n'ai jamais trouvé de manière vugarisatoire d'expliquer ça de façon à la fois compréhensible par le profane et non trompeuse

Parfois c'est désespérant.

[stefjm]

Franchement, entre la (mauvaise) analogie de la toile et les définitions absolument incompréhensibles parlant de variété différentielle, de formes bilinéaires symétriques et que-sais-je, je choisis la toile tous les jours.
Les maths, des fois, c'est presque caricatural tellement c'est abscon. A croire que les mathématiciens en font exprès ?

Tu n'as plus qu'à t'y coller et faire mieux.
Je fais le cobaye et je te dirais si je comprends ce que tu racontes...

[Nicophil]

Les raffinements mathématiques, à notre niveau, on s'en fout un peu. Ce qui compte, ce sont les questions véritablement physiques, du type :

Ensuite, oui la GEM prédit des ondes gravitationnelles, mais bien quand même différentes de celles de la RG. D'une part, la GEM en elle-même ne prédit pas grand chose de plus que ces ondes et elles sont si petites qu'il était impossible au temps d'Heaviside de les détecter (c'est déjà difficile de nos jours...) : pas étonnant que cette théorie n'est jamais été à l'avant-plan.

D'autre part, à propos de cette différence avec les ondes de la RG : les ondes de la GEM sont des perturbations d'un champ gravitationnel-gravitique vivant sur un espace-temps de Minkowski, celles de la RG sont des déviations de la métrique par rapport à la métrique de Minkowski.
Mathématiquement, à part pour le spin des « gravitons » (la première théorie est vectorielle = 1-tensorielle, la second est 2-tensorielle), il n'y a pas de distinction ; conceptuellement par contre, il y a une immense. En GEM, le fond de Minkowski est ce qui donne les notions de distance et de durée et on compare le champ à des étalons fixés au sens de Minkowski ; en RG, le fond de Minkowski est physique illusoire et les ondes influent directement sur les notions de distance et de durée : les étalons sont (partiellement) fixés par les ondes auxquelles on voudrait les comparer ! Cela complique toute comparaison : pas étonnant que les relativistes aient débattu sur l'existence des ondes gravitationnelles.

[Pio2001]

Les raffinements mathématiques, à notre niveau, on s'en fout un peu.

Oui, mais je voulais bien rappeler que ça existe. Je n'étais pas sûr que Benben86 ait une idée de la question. C'est difficile de savoir quel est le niveau de connaissances d'un interlocuteur, entre le "evidemment, tu me prends pour un benêt ?" et le "ah bon ? Je croyais que les astronomes avaient regardé dans leurs téléscopes et vu que le vide ressemblait à une toile".

[invitef736e134]

En effet cela n'a aucun sens je suis d'accord. Mais je ne cherche pas a donner un sens a ce que je raconte, je cherche juste a comprendre l'état du sens actuel. Par mini élements j'entends les plus petits éléments connus actuellement (lepton, quarks, photon, gluons...). Je demande juste si vous connaissez un source qui parlerais d'un relation entre ces éléments et la création d'espace temps.

[invitef736e134]

@albanxiii, en effet j'ai pris l'image d'une bulle car je n'ai aucune idée du comportement de cette "bulle". C'est pour cette raison que je demandais si vous auriez une idée de sites parlant de cette notion de "bulle". Je n'ai pas la prétention d'exposer un théorie personnelle loin de la, je cherche juste à comprendre un comportement actuellement connu des éléments de la matière

[invitef736e134]

@Pio2001, en effet je ne doute pas qu'un formalisme existe pour toutes ces notions. Je ne compte pas démontrer mathématiquement tout ce que je raconte. Cependant cela ne m'empêche pas d' imaginer un "machin" qui déformerait de l'espace temps sans connaitre les variété pseudo-reimanienne. Je voulais juste savoir si "conceptuellement" des sites parlaient de ces notions au niveau des composants élémentaires de la matière car je n'en ai pas trouvé.

[invitef736e134]

Mais dans ce cas là, comment définissez-vous une bulle d'espace-temps ?

Je ne sais pas trop ce que vous entendez par définir, mais ce serait par exemple comme une bulle pleine, en expansion, avec une "densité" d'espace temps de plus en plus importante en se reprochant de son centre. Elle émettrait en continu de l'espace-temps.
Je verrais aussi des sortes de paliers, comme si cette bulle était constituée de bulles imbriquées de plus en plus petites. Au fur et a mesure de son expansion, ces sous-bulles pourraient alors s’agréger entre elles (et à un moment à notre bulle sans perdre les propriétés initiales des plus petites bulles la composant).

[pm42]

Ce qui est compliqué, c'est que tu décris des bulles qui s'étendent, bref un concept qui nécessite un espace-temps : espace pour les bulles et temps pour leur expansion.
Bref, cela ressemble à une définition circulaire sauf si j'ai mal compris.

[coussin]

Les particules élémentaires ont plein de propriétés intrinsèques genre masse, spin, charge électrique, etc... L'espace-temps n'a rien de tout ça...

[invitef736e134]

Ce qui est compliqué, c'est que tu décris des bulles qui s'étendent, bref un concept qui nécessite un espace-temps : espace pour les bulles et temps pour leur expansion.
Bref, cela ressemble à une définition circulaire sauf si j'ai mal compris.

Tout ce que je décris se passe dans un espace temps déjà existant, le notre. Après c'est vrai que si aucun espace temps n'existe (avant le big bang par exemple) je ne vois pas comment cela pourrait se comporter.
Après j'ai pris une bulle mais cela peut être des formes plus compliquées étant donné les nombreuses interactions entre ces "génénérateurs" d'espace temps

[pm42]

Tout ce que je décris se passe dans un espace temps déjà existant, le notre.

Comment décrit tu des générateurs d'espace-temps s'il est déjà existant ? Pourquoi vouloir générer quelque chose qui est déjà là ?

[invitef736e134]

Les particules élémentaires ont plein de propriétés intrinsèques genre masse, spin, charge électrique, etc...

Je vois plus les propriétés intrinsèques des objets comme des outils nous aidant à manipuler ces concepts. Les propriétés intrinsèques des objets ne pourraient aussi être que les effets de phénomènes méconnus.

[invitef736e134]

Pourquoi vouloir générer quelque chose qui est déjà là ?

Ce serait juste pour modifier les propriétés de ce qui existe déjà

Comment décrit tu des générateurs d'espace-temps s'il est déjà existant ?

Peut-être qu'il est déjà existant mais qu'il a besoin d'être entretenu en permanence pour continuer à exister

[pm42]

Ce serait juste pour modifier les propriétés de ce qui existe déjà
Peut-être qu'il est déjà existant mais qu'il a besoin d'être entretenu en permanence pour continuer à exister

Cela ressemble plus à de la philosophie (en étant gentil) qu'à une approche scientifique je trouve.

[Deedee81]

Bonjour,

(en étant gentil)

Je confirme que tu est TRES gentil.

Je rappelle le point 6 de la charte. Gardez un attitude scientifique et pas de théorie personnelle, merci.

Et pas de théorie personnelle, cela inclut bien sûr le n'importe nawak, le gloubiboulga et les rêveries de Séraphin Lampion.

Merci beaucoup,

[invitef736e134]

OK j'arrête désolé, ça fait la deuxième fois mais je répondais juste à des questions... On peut donc clôturer cette discussion
Merci aux participants d'avoir prêter attention à ce sujet et réagit !

Si je résume je n'ai pas eu plus d'information ou des sources évoquant ce sujet car :
- soit mon approche n'est pas assez scientifique (donc pas possible de faire de lien avec des sujets existants)
- soit ce dont je parle est trop farfelu pour que l'on continue à en parler
(ou les deux à la fois ! )

[stefjm]

Ce qui est compliqué, c'est que tu décris des bulles qui s'étendent, bref un concept qui nécessite un espace-temps : espace pour les bulles et temps pour leur expansion.
Bref, cela ressemble à une définition circulaire sauf si j'ai mal compris.

C'est assez courant les définitions circulaires en physique et cela ne gène pas le physicien tant que cela fait le job.

Les particules élémentaires ont plein de propriétés intrinsèques genre masse, spin, charge électrique, etc... L'espace-temps n'a rien de tout ça...

Il doit bien y avoir moyen de lui attribuer quelques propriétés, éventuellement nulles. Non?

[pm42]

C'est assez courant les définitions circulaires en physique et cela ne gène pas le physicien tant que cela fait le job.

C'est encore ce genre de phrase générale, un peu dans le vide, non illustrée, étayée et dont on ne voit pas en quoi elle s'applique au cas présent (notamment pour "faire le job") que j'ai du mal à comprendre.

[Nicophil]

- soit ce dont je parle est trop farfelu pour que l'on continue à en parler

Je confirme : c'est n'importe quoi ! Pourquoi pas des boucles ou des cordes à 10 dimensions tant qu'à faire ??

[stefjm]

C'est encore ce genre de phrase générale, un peu dans le vide, non illustrée, étayée et dont on ne voit pas en quoi elle s'applique au cas présent (notamment pour "faire le job") que j'ai du mal à comprendre.

Je ne relève que l'aspect circulaire de certaines (peut-être même toutes) théories physiques.
Un exemple : le principe fondamental de la dynamique qui n'est valable que dans les référentiels inertiels et qui permet de définir les référentiels inertiels.
On peut dire que la mécanique newtonienne fait le job dans les limites de sa validité (encore circulaire).
Je ne dis rien de plus et ne pensais pas qu'un exemple fût nécessaire.

Concernant les bulles d'espaces temps pour le PO :
https://en.wikipedia.org/wiki/Alcubierre_drive

[pm42]

Un exemple : le principe fondamental de la dynamique qui n'est valable que dans les référentiels inertiels et qui permet de définir les référentiels inertiels.

C'est la critique de Poincaré même si la sienne est plus subtile. Si on prend une définition comme celle de Landau (un référentiel par rapport auquel le temps est uniforme, l'espace homogène et isotrope), ce n'est plus forcément le cas.

On peut dire que la mécanique newtonienne fait le job dans les limites de sa validité (encore circulaire).

J'ai du mal à voir en quoi c'est circulaire. On connait précisément les dites limites.

Concernant les bulles d'espaces temps pour le PO :
https://en.wikipedia.org/wiki/Alcubierre_drive

Entre une distorsion localisée de l'espace-temps et des "bulles génératrices autour des particules" comme discutées ici, j'ai l'impression que le seul lien est le mot "bulle".

[invite6c093f92]

Les particules élémentaires ont plein de propriétés intrinsèques genre masse, spin, charge électrique, etc... L'espace-temps n'a rien de tout ça...

Et la courbure..?

[stefjm]

Et la courbure..?

Chuuut.
Il ne faut pas parler de rayon gravitationnel de particule : ils sont trop petits...