Est-ce que ça "existe" le vide?

[Deedee81]

Exemple de vide quasi-total

Ca arrive souvent que la nature arrive à faire beaucoup mieux que nous.
(mais pas toujours, on dit parfois que les endroits les plus froids de l'univers sont.... sur Terre)

J'avais déjà lu (où ? je ne sais plus, Luminet peut être) qu'il y a des théories de Big Bang avec d'autres paramètres cosmologiques où l'on envisage l'hypothèse d'univers de photons/rayonnement, sans création de matière. Un univers stérile et inintéressant.

Luminet en a peut-être parlé mais ça c'est plutôt Andreï Linde (enfin, d'autres ont aussi envisagé ce genre de trucs).
C'est pas trop ma tasse de thé mais, bon, dans ce domaine, toutes les opinions se valent (enfin presque, oui, je suis l'auteur de la théorie l'univers remplit de canards mais c'était une boutade )
-----

[1h1ng01]

un petit aperçu de son ouvrage (Simon Diner et Edgar Gunzig dans l’ouvrage collectif « Le Vide ») :

Merci pour la référence. Cela n'a pas l'air à première vue de contredire tout ce qui a été dit dans ce fil. Un livre de plus à ajouter sur la pile - je devrais dire le gratte-ciel - des livres à lire...

Mais un univers rempli de canards est-il compatible avec un vide absolu de canards ? Il faudrait interroger Diner et Gunzig.

[invite69d38f86]

si le vide de l'oscillateur quantique est comprimé dans une direction de l'espace des phases il est représenté par une gaussienne un peu aplatie. ses etats excités tournent ils également le long d'un cercle? l'axe de la direction de la déformation reste il parallele ou tourne t il aussi?

[Rachilou]

Je dois dire que cette réaction me plonge dans un abîme de perplexité.

Il faut absolument te ressaisir Sethy, après l'abîme c'est le néant.

[Rachilou]

Ta comparaison est erronée. Toute analogie ne fait pas sens.

Oui j'en conviens. Effectivement, on ne peux rien analyser de profond avec ce genre d'analogie.
Ce n'était qu'une façon de présenter les choses à la façon d'une métaphore.
Je ne ferai pas de surenchère là dessus...

[Rachilou]

Si je puis me permettre encore, je trouve la vision et les explications d'Etienne Klein intéressantes à visionner.


https://www.youtube.com/watch?v=eYJCrfLYabA

[invite7f291776]

Nul doute que le vide soit depuis la plus haute Antiquité un terme constant du discours. Est-il pour autant un objet de la nature ? Il ne suffit pas de nommer pour assurer l’existence, car c’est un privilège de la pensée humaine de pouvoir évoquer par le discours des situations non présentes et des réalités dont on ne sait rien, pas même si elles existent. Les résultats des recherches en sciences cognitives durant les dernières décennies indiquent clairement que le cerveau construit un « monde » au-delà de ce qu’il a vu et entendu, un monde simulateur qui permet l’action. Comment se raccorde-t-il au monde réel ?

Pff l’être humain « construit des mondes », heureusement d’ailleurs sans cela il ne progresserait pas en effet, s’il veut progresser « humainement » - c'est-à-dire avec ses moyens propres de connaissance et d’action - il doit « construire des mondes ». Au reste l’Histoire voit se produire les trois états décrits par Comte : théologique, métaphysique, positif :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_des_trois_états

[Deedee81]

Salut,

si le vide de l'oscillateur quantique est comprimé dans une direction de l'espace des phases il est représenté par une gaussienne un peu aplatie. ses etats excités tournent ils également le long d'un cercle? l'axe de la direction de la déformation reste il parallele ou tourne t il aussi?

Attention, deux choses : ces trajectoires circulaires ou non dans l'espace des phases c'est pour oscillateur classique. Dans le cas quantique l'espace de configuration étant un espace de Hilbert c'est forcément plus compliqué.
Et ici "oscillateur" est dans un sens très général : "qui a un hamiltonien semblable à l'oscillateur" mais le paramètre qui varie n'est pas nécessairement une longueur donc il n'y a pas forcément d'axe.

Pour le reste, s'il vous plaît, j'aime bien Auguste Compte mais restons les pieds sur Terre. C'est un forum de physique, pas de métaphysique

[invite69d38f86]

ma question concerne les etats cohérents comprimés.

[Deedee81]

ma question concerne les etats cohérents comprimés.

J'avais bien compris

[invite69d38f86]

Salut,

Attention, deux choses : ces trajectoires circulaires ou non dans l'espace des phases c'est pour oscillateur classique.

les trajectoires circulaires concernent aussi l'oscillateur quantique.
mouvement de la valeur moyenne

[Deedee81]

les trajectoires circulaires concernent aussi l'oscillateur quantique.
mouvement de la valeur moyenne

D'accord. Je ne l'avais pas compris comme ça. Désolé.

A vérifier mais la trajectoire doit devenir ellipsoïdale (comme dans la polarisation elliptique sauf que ce n'est pas de la polarisation ici of course, même si on parle de "vide polarisé", bonjour la confusion des termes ), dans l'espace des phases bien sûr, pas dans l'espace ordinaire. Et l'axe reste inchangé.

[1h1ng01]

Quelqu'un serait en mesure de donner une explication vulgarisée du rapport entre ces oscillateurs quantiques et le sujet initial sur le vide ? ^^

[Deedee81]

Quelqu'un serait en mesure de donner une explication vulgarisée du rapport entre ces oscillateurs quantiques et le sujet initial sur le vide ? ^^

Un état du champ électromagnétique classique peut se décomposer avec Fourrier. Comme les ondes. On parle de "modes".
Le champ électromagnétique est alors formellement (mathématiquement) équivalent à un ensemble d'oscillateurs.
Et la quantification utilise cela (on quantifie les modes).

Or l'oscillateur quantique a une "énergie de point zéro". Un état de base minimal qui n'est pas le repos (la variable position et la variable impulsion ne pouvant s'annuler tous les deux, à cause du principe d'indétermination).

La quantification est tout à fait semblable pour le champ EM et les excitations deviennent les photons.

Le soucis avec le champ électromagnétique c'est qu'il y a une infinité de tels oscillateurs et donc.... une énergie de base (le vide de photons) infinie.
On s'en sort en modifiant l'ordre des opérateurs création/destruction de photons (opérateurs augmentation/diminution des modes d'oscillation pour l'oscillateur), l'ordre dit "normal", donnant une énergie zéro.

Mais dans certains calculs, comme Casimir, on ne fait pas ça et on calcule la variation de l'énergie du vide avec la position des plaques, ce qui donne un résultat fini (soustraction d'une intégrale divergente et d'une série divergente, qu'on régularise, on soustrait, et on enlève la régularisation, c'est très rigoureux, on ne fait pas l'infini moins l'infini ).

EDIT j'ai fait bref, mais les différents trucs machins dont je parle se trouvent facilement, wikipedia facilement, si on a besoin d'approfondir pour comprendre.

[1h1ng01]

Merci pour tes explications, il va falloir que je relise à tête reposée et avec Wikipédia comme antisèche ^^

[invite162996bd]

Bonjour à tous,

très intéressante cette discussion.
Ce qui peut étonner dans la notion de vide (retirer tout d'un cube d'espace), c'est qu'il reste encore la notion de dimension d'espace.
Et donc pourquoi le vide aurait-il encore des dimensions ?
La physique quantique nous dit que ce cube ne sera en fait jamais vide car emplit de particules virtuelles.
Mais alors pourquoi ces particules virtuelles ne seraient-elles que dans un espace à trois dimensions d'espace?
On peut imaginer des contraintes pour cela : Principe de moindre densité d’action
Soit une particule virtuelle présente au point M(x1,…,xN, ħ/2p1,…,ħ/2pN) dans l’espace des phases de dimension 2N avec N entier naturel. L’ensemble des trajectoires fermées possibles de la particule emplit entièrement une 2N-sphère tel que le rayon R de la sphère soit égal à l’écart type Δx :
R = Δx = ħ/2Δp en suivant les relations d’indétermination d’Heisenberg.
Le principe de moindre action implique que la trajectoire la plus probable de la particule correspondent au minima de la fonction ∫▒pdx .
Le principe de moindre densité d’action impliquerait que les trajectoires fermées les plus probables correspondent au minima de la fonction ∫▒pdx/S2N(R) avec S2N(R) l’aire de l’hypersphère de dimension 2N.
Pour R = Δx = ħ/2Δp fixé comme unité de distance, nous voyons que S2N(R) est maximal pour 2N = 6 et donc N = 3.
Voir le lien suivant pour cela :
https://fr.wikipedia.org/wiki/N-sph%C3%A8re

Les trajectoires de probabilités maximales des particules virtuelles imposeraient que la dimension spatiale physique soit de 3.
Reste à trouver un formalisme quantique à ce supposé principe de moindre densité d’action.
Mais là, c'est une autre paire de manche !
J'arrête donc là pour ce soir mon délire !
Cordialement
Rupello

[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

Reste à trouver un formalisme quantique à ce supposé principe de moindre densité d’action.
Mais là, c'est une autre paire de manche !
J'arrête donc là pour ce soir mon délire !

Ben oui, parce que le principe de moindre action est très utilisé en mécanique quantique et surtout en théorie quantique des champs où c'est même la base

[invite162996bd]

Bonjour à tous,

j'ai réfléchi plus longuement à cette question :
"Ce qui peut étonner dans la notion de vide (retirer tout d'un cube d'espace), c'est qu'il reste encore la notion de dimension d'espace.
Et donc pourquoi le vide aurait-il encore des dimensions ?"
Pourquoi 3 dimensions d'espace plutôt qu'une infinité ?
Il faut une loi physique limitant le nombre de dimension d'espace.

Limitation des dimensions spatiales des particules virtuelles par le principe de moindre densité d’action
Introduction : l’univers physique qui nous entoure est un espace à trois dimensions d’espace et une de temps. Cet espace-temps nous parait donc limité dans le nombre de ses dimensions. Or la physique quantique nous enseigne que chaque partie de l’univers baigne dans un océan tumultueux de particules virtuelles d’après les relations d’indéterminations d’Heisenberg. Pourtant rien ne semble interdire à une particule virtuelle d’être dans un espace de dimension n quelconque. La limitation du nombre de dimension de l’espace physique doit provenir d’une limitation des dimensions spatiales des particules virtuelles. Une loi physique doit imposer cela.
Soit un espace euclidien En de dimension n entière muni d’un référentiel (O, u1, …, un) avec qi les coordonnées pour i = 1 à n.
Soit une particule virtuelle P présente en un point Q(q1, …, qn) dans un espace de dimension n.
Pendant la durée dt d’existence de la particule virtuelle, elle parcourt une trajectoire jusqu’au point Q’(q’1, …, q’n) à une vitesse v(t) fonction du temps t tel que v(t) ≤ c avec c la vitesse limite maximale dans l’espace En.
Toutes les trajectoires possibles de la particule virtuelle P sont incluses dans une boule Vn(dq) de rayon dq = c.dt .
Le volume de la boule de dimension n et de rayon dq est :
V_n (dq)= (π^(n/2) (dq)^n)/Γ(n/2+1) avec Γ fonction gamma ( Γ(x) = (x-1)! )
L’action de Maupertuis, pour l’intervalle de temps dt d’existence de la particule virtuelle P vaut par définition :
S= ∫_Q^(Q^')▒m q ̇ dq = ∫_Q^(Q^')▒p dq avec p la quantité de mouvement de la particule virtuelle P.
P étant une particule virtuelle, S = ħ/2 d’après les relations d’indéterminations d’Heisenberg.
Définissons la densité d’action : ρ_S = S/(V_n (dq) ) = ħ/2 Γ(n/2+1)/(π^(n/2) (dq)^n )
Un principe de moindre densité d’action imposerait que ρ_S soit minimale pendant la durée dt d’existence de la particule virtuelle. Si nous prenons comme unité naturelle de distance dq = c.dt, le volume de la boule est maximal pour n = 5 et donc la densité d’action est minimale pour n = 5.
DIMENSIONS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
VOLUME 2 3.141 4.188 4.934 5.263 5.167 4.724 4.058 3.298 2.550 1.884 1.335

Ainsi, les particules virtuelles évoluent dans un espace limité à 5 dimensions spatiales. D’autres lois physiques doivent imposées que nous ne puissions en voir macroscopiquement que trois.
Mais la limitation du nombre de dimension de l’espace physique doit provenir d’une limitation des dimensions spatiales des particules virtuelles. Cette limitation provient peut-être d’un principe de moindre densité d’action.
Cordialement
Rupello

[Deedee81]

Bonjour,

Déterrer une ancienne discussion pour dire tout ça n'était pas très utile. Enfin, ici elle n'était pas trop vieille. Mais surtout :
je rappelle que les théories personnelles ne sont pas autorisées, voir le point 6 de la charte. Quelles soient correctes ou pas (bien qu'ici... ARG ! Mais ce n'est pas le lieu pour en discuter). Et quand elles sont correctes, on publie dans une revues à comité de lecture puis on en reparle.

Merci

[Deedee81]

Pour juste ne pas te laisser dans le doute. Déjà, sais-tu ce que signifie "se trouver sur la couche de masse" ?

Si tu ne sais pas (*) petit coup d'oeil ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Renorm...ique_quantique

Est-ce que tu sais que les particules virtuelles sont hors de la couche de masse ? Et Pourquoi ?

Déjà ça, ça devrait te montrer que à un endroit de ton texte tu fais une hypothèse hasardeuse (et à partir de là, c'est pire, tu dérapes complètement).

(*) et quand on ne sait pas, avant de se lancer dans des raisonnements fumeux, on étudie le sujet ou on pose des questions.
C'est exactement pour ça qu'on évite ce genre de chose sur Futura qui est un forum scientifique et pas un site d'exposition littéraire surréaliste.
Merci,