Physique théorique : « le problème des temps manquants ».

[Les Terres Bleues]

Bonjour,

Jusqu’ici personne ne paraît se soucier du pourquoi on a un temps sur l’axe des abscisses mais rien sur celui des ordonnées ou de la cote, alors que la simple description de l’explosion d’une supernova, par exemple, projetant des gaz dans les trois directions et à des vitesses différentes nécessiterait trois variables de temps. On doit donc en déduire que la représentation du monde par un espace-temps à quatre dimensions est incomplète. Et cette remarque est valable pour la relativité générale comme pour la mécanique quantique ou la physique classique.
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[Black Jack 2]

Bonjour,

1. Le temps n'est pas le "mouvement"
L'erreur principale est de croire qu'un objet qui bouge dans trois directions nécessite trois temps.

Pour décrire la supernova, on a besoin de savoir où se trouve chaque particule de gaz à un instant "T" donné.
Que le gaz aille à gauche, à droite ou en haut, cela se passe simultanément. On utilise donc une seule horloge pour synchroniser l'ensemble de l'événement.

2. Coordonnées vs Vecteurs vitesse

Si une particule part dans une direction, elle a une vitesse Vx, Vy, et Vz.
Ce sont trois composantes de mouvement, mais elles évoluent toutes selon la même variable : le temps

Dire qu'il faut trois temps pour trois directions, c'est comme dire qu'il faudrait trois chronomètres différents pour un seul coureur sous prétexte qu'il court en diagonale sur un terrain de foot.

3. confusion sur les axes

En Relativité, on peut effectivement lier le temps à l'espace (le temps s'écoule plus lentement si on va vite), mais cela reste une seule dimension temporelle qui se "tord" par rapport aux autres, pas trois temps distincts.

Ta confusion vient du fait que tu considères le mouvement de la matière comme une dimension du temps.
Les trois vitesses de l'explosion sont des effets qui se déroulent dans l'espace, mais elles se produisent toutes au sein du même "flux" temporel.
On n'a besoin que d'une seule dimension de temps pour situer "quand" l'explosion a lieu ; les trois autres dimensions (X, Y, Z) suffisent amplement à dire "où" les gaz se projettent.

Il est vrai que certaines théories, comme la théorie des cordes, proposent des dimensions supplémentaires, mais c'est pour résoudre d'autres problèmes, comme l'unification de la relativité générale et de la mécanique quantique, et non pas pour gérer des explosions de supernova.

Ta confusion vient du fait que tu confonds la trajectoire (où ça va) avec la chronologie (quand ça se passe).
Dans une supernova, les gaz partent dans toutes les directions, mais ils le font en même temps. Si tu avais trois temps différents, tu ne pourrais pas définir l'instant de l'explosion. Les trois vitesses que tu observes ne sont pas "trois temps", mais la mesure de la distance parcourue dans l'espace pendant que une seule et même horloge tourne pour tout l'univers.

[Les Terres Bleues]

L’exemple de la supernova est très parlant : trois directions d’expansion, trois VITESSES DIFFÉRENTES (!), mais un seul paramètre temporel pour les décrire. Dans un espace-temps plus riche, il serait naturel d’avoir plusieurs paramètres d’évolution, chacun associé à une direction particulière. La physique standard les « écrase » en un seul temps parce qu’elle impose une métrique lorentzienne unique, mais rien n’oblige la nature à se conformer à cette simplification.

[gts2]

Bonjour,

Pourriez-vous préciser : il y a une infinité de direction d'expansion de la supernova, donc si tx est le temps selon l'abscisse (x), ty selon l'ordonnée (y), comment décrit-t-on le jet qui part à 45° de x et y ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Black Jack 2]

Rebonjour,

Le temps est un paramètre d'évolution, pas une direction de mouvement.

Dans une explosion de supernova, les gaz partent selon trois directions (X,Y,Z).
Si les vitesses sont différentes, cela signifie, par exemple, simplement qu'à un instant donné, la particule A a parcouru 100 km sur l'axe x, tandis que la particule B n'a parcouru que 50 km sur l'axe y.

On n'a pas besoin de "plusieurs temps" pour décrire cela, mais de plusieurs équations de mouvement dépendant d'une seule variable : le temps.

2. La confusion avec la Relativité Restreinte
Faire un raccourci : "vitesse différente = temps différent" n'est pas correct.
En relativité, c'est vrai que le temps s'écoule différemment pour l'objet qui bouge (c'est le temps propre, Tau).
Mais l'espace-temps est le cadre qui permet de lier ces mesures.

Chaque morceau de gaz de la supernova possède son propre "chronomètre" interne.
Cependant, pour décrire l'explosion dans son ensemble, on utilise un seul référentiel avec une coordonnée de temps unique (t) qui permet de synchroniser l'observation de tous les points de l'espace.


Comment décrire les positions de la particules A par rapport à la particule B avec des vitesses différentes pour les 2 particules ... en tenant compte des effets relativistes ?

Pour décrire la position de la particule A vue par la particule B, on ne peut pas simplement soustraire leurs positions comme en physique classique. Il faut
utiliser les transformations de Lorentz.

Voici les étapes clés pour y parvenir :
1. Choisir le bon référentiel
On se place dans le référentiel de la particule B (on considère que B est immobile à l'origine xB = 0, yB = 0, zB = 0).

2. Synchroniser le temps (La "Relativité de la simultanéité")
C'est le point crucial qui répond à l'objection.
Si A et B ont des vitesses différentes, le temps ne s'écoule pas de la même manière pour elles :

Le temps mesuré par B (tB) n'est pas le même que celui de (tA).

Pour connaître la position de A, la particule B doit "regarder" où se trouve A à un instant tB précis de son propre chronomètre.

3. Utiliser les transformations de Lorentz

Si la particule A se déplace à une vitesse v par rapport à B le long de l'axe x, la position x' de A vue par B est donnée par x' = gamma(x-vt)

[Les Terres Bleues]

@gts2
Merci de votre intervention qui permet de faire avancer la réflexion au sujet de cette question.
Malheureusement, je ne peux pas vous répondre parce que les théories personnelles ne sont pas autorisées sur le forum.
J’ajouterai simplement qu'avec trois variables spatiales (ou temporelles) la description dont vous parlez devient parfaitement possible.

[Les Terres Bleues]

@Black Jack 2
Pour la relativité, il existe un seul paramètre temporel par ligne d’univers et toutes les évolutions physiques sont paramétrées par ce temps propre. Les phénomènes multidirectionnels (supernova, turbulence, expansion anisotrope) sont décrits par un seul temps, mais c’est bien là que se trouve le « problème ».

[pm42]

mais c’est bien là que se trouve le « problème ».

Affirmer gratuitement qu'il y a un problème que vous seriez le seul à voir n'est pas le preuve de son existence, juste du fait que vous ne comprenez pas le sujet et que vous faites une "théorie perso" à part que ce n'est pas une théorie, juste 1 phrase répétée encore et encore.

[coussin]

Ce n'est pas nouveau. Ça a même fait un peu l'actualité récemment...
https://youtu.be/LWzK6nITCK0?is=xX7ZpN4Qa4iqOZ7K

Google me donne aussi ce papier, accessible librement : https://hal.science/hal-03250224/

[Les Terres Bleues]

Ce n'est pas nouveau. Ça a même fait un peu l'actualité récemment...
https://youtu.be/LWzK6nITCK0?is=xX7ZpN4Qa4iqOZ7K

Google me donne aussi ce papier, accessible librement : https://hal.science/hal-03250224/

Merci pour ces liens.
Trois dimensions spatiales et trois dimensions temporelles, ça ne fait pas six dimensions mais neuf.

[Sethy]

jusqu'à preuve du contraire, je suis persuadé que la physique actuelle explique très bien l'explosion d'une super-nova. Les prédictions faites sont vérifiées expérimentalement.

Donc, quel phénomène observé ne peut pas être décrit avec la situation actuelle de la physique. Je ne parle pas de votre théorie.

Je vous demande juste de décrire une observation (j'insiste) qui n'est pas expliquée par la physique actuelle.

[ThM55]

En effet, on n'a pas besoin de temps multiples pour modéliser les supernovae.

Mais en son temps (), début des années 1930, Dirac avait proposé pour la mécanique quantique relativiste un formalisme à temps multiples. L'idée c'est qu'au lieu de considérer une fonction d'onde pour N particules avec un seul temps, , on devrait envisager une fonction d'onde avec un temps particulier pour chaque particule: . Pour que soit mathématiquement compatible avec la mécanique quantique, cela impose des contraintes différentielles d'intégrabilité qui limitent les possibilités. C'est extrêmement complexe et il me semble, d'après ce que j'ai entendu dire, qu'on accepte en général que c'est équivalent à la théorie quantique des champs, qui est plus maniable. C'est du moins d'après mon expérience, ce qu'on répète dans les cours et séminaires où le sujet est évoqué. L'approche de Tomonaga en théorie quantique des champs s'en rapproche un peu: il traite le temps comme une variable locale sur un sous-espace ( réédité dans la compilation par Julian Schwinger: https://www.amazon.fr/Selected-Paper...dib_tag=AUTHOR)

On trouve toutefois encore de nos jours, régulièrement, des références qui étudient cette approche. Par exemple: https://arxiv.org/pdf/1702.05282 .

Ou encore: https://arxiv.org/pdf/1903.10362 .

Mais dans tous les cas tout cela se fait dans l'espace-temps de Minkowski à 4 dimensions, dont une "dimension de temps". C'est justement cette contrainte qui rend cette approche plus difficile.

[Les Terres Bleues]

jusqu'à preuve du contraire, je suis persuadé que la physique actuelle explique très bien l'explosion d'une super-nova. Les prédictions faites sont vérifiées expérimentalement.

Donc, quel phénomène observé ne peut pas être décrit avec la situation actuelle de la physique. Je ne parle pas de votre théorie.

Je vous demande juste de décrire une observation (j'insiste) qui n'est pas expliquée par la physique actuelle.

« C’est la théorie qui décide de ce qui peut être observé. » (Albert Einstein)
On est donc forcément cohérent lorsqu’on écrit comme vous que "les prédictions faites sont vérifiées expérimentalement."
Mais à mon avis cela entraîne un certain conformisme de la pensée.
Pour ma part, je ne conteste absolument pas les résultats actuels de la physique, mais comme beaucoup, je m’interroge sur le fait que nous disposions de deux conceptions du temps incompatibles entre elles.

[ThM55]

je m’interroge sur le fait que nous disposions de deux conceptions du temps incompatibles entre elles.

Lesquelles? Je n'en connais qu'une (celle de la physique).

[Les Terres Bleues]

Le temps de Newton utilisé par la physique classique et la mécanique quantique versus le temps d’Einstein de la relativité générale.

[ThM55]

Ces conceptions ne sont pas incompatibles.

[Les Terres Bleues]

Ces conceptions ne sont pas incompatibles.

Vous êtes quelqu'un d’exceptionnel. Vraiment !
Sur quoi croyez-vous que butent ceux qui cherchent à unifier la mécanique quantique et la relativité générale ?

[pm42]

Pas sûr ça et vous devriez éviter de donner des leçons à des gens compétents parce que pour le moment aucun de vos messages n'a pas été une absurdité.

[Les Terres Bleues]

@ pm42

Merci. Votre contribution bien argumentée est très constructive.

[Les Terres Bleues]

Pas sur ça.

Alors il faudrait qu’ils s’y mettent.

[ThM55]

Le problème mentionné n'est pas vraiment une question d'unification, ni une question de conceptions du temps. Il s'agit du problème de la non renormalisabilité de la version quantique de la relativité générale. Il y a d'ailleurs des tentatives qui arrivent à résoudre théoriquement ce problème (ce n'est pas le lieu de les détailler ici) mais elles sont toutes, actuellement, trop difficiles à tester expérimentalement. Mais le fait qu'elles existent montrent bien qu'il n'y a pas au plan théorique une incompatibilité entre les conceptions du temps, ce n'est pas là que se situe le problème.

[Les Terres Bleues]

« Il y a une incompatibilité entre le temps de la mécanique quantique et la théorie quantique des champs et le temps tel qu’il intervient en relativité générale.
La variable t qui intervient dans l’équation de Schrödinger est le temps absolu newtonien : paramètre externe et non-dynamique. »
(Alexis de Saint-Ours)

[pm42]

Alexis de Saint-Ours

Qui est sauf erreur un philosophe ayant publié sur de nombreux sujets dont "Sur le vin", "Philosopher en temps d'écocide" et "Écologie et autonomie" donc tout sauf une référence en physique.

[oualos]

Etienne Kiein signalait dans une conférence une erreur fréquente, pas trop heureusement: c'est ceux qui parle de vitesse d'écoulement du temps.
Sans vouloir vous vexer, il me semble que votre question fait référence -implicitement bien sûr- à ce type d'expression qui est incorrecte conceptuellement.
Chez Newton c'est évident car le temps étant absolu il ne peut pas se multiplier -voire se cloner?- suivant les référentiels mais aussi dans la Relativité où c'est toujours la même variable t qui revient à droite dans les équations.
Il n'y a que des temps propres qui se mesurent et se calculent relativement à d'autres référentiels en mouvement qui ont chacun leur temps propre.

« Il y a une incompatibilité entre le temps de la mécanique quantique et la théorie quantique des champs et le temps tel qu’il intervient en relativité générale.
La variable t qui intervient dans l’équation de Schrödinger est le temps absolu newtonien : paramètre externe et non-dynamique.

L'équation de Schrödinger est réversible et déterministe et l'univers dans son ensemble est unitaire.
Dans des interprétations (post)modernes, le hasard est du à l'intrication

[Les Terres Bleues]

donc tout sauf une référence en physique.

Décidément, c’est une constante chez vous de critiquer les personnes plutôt que d’argumenter sur le fond de la question. Essayez donc de répondre clairement pour savoir si l’on doit considérer que le temps de la physique quantique est un paramètre externe dynamique ou non.

[oxycryo]

je vais suivre PM42 pourtant il confirmera je ne suis pas une flèche en physique...

votre notion du temps est juste amusante... parceque v=d/t ...même moi je le comprend... vouloir avoir 3 temps (relativement) à chaque dimension, cela doit pouvoir se calculer... sinon... la dimension temps mesure la variation d'état ou de position a chacune de ses itérations, a chaque unité de temps supplémentaire on à un nouveau jeu de position x,y,z pour tout élément d'un repère

et si le temps n'est pas le mouvement, la dimension temps permet de connaître les paramètres de celui-ci pour tout élément vu par un repère.

[pm42]

Décidément, c’est une constante chez vous de critiquer les personnes plutôt que d’argumenter sur le fond de la question. Essayez donc de répondre clairement pour savoir si l’on doit considérer que le temps de la physique quantique est un paramètre externe dynamique ou non.

Comme je le disais, le problème est que vous ne comprenez pas le sujet. Vous avez sorti plusieurs erreurs factuelles sans jamais aucun argumentaire ni lien sérieux à l'appui :
- on aurait besoin d'un temps à 3 dimensions pour expliquer une explosion de supernova. Pourquoi ? Pourquoi une supernova ? Pourquoi pas n'importe quelle explosion ? Pourquoi pas tout simplement l'expansion d'un ballon qu'on gonfle ?
- plusieurs personnes vous ont expliqué que c'était faux, vous avez ignoré

- vous avez sorti que si on ajoutait 3 dimensions de temps à 3 dimensions d'espace, cela faisait 9 dimensions, pas 6. Là aussi, c'est faux et c'est simplement que vous ne comprenez pas le concept et surtout rien aux maths sous-jacentes. Vous faites l'erreur classique : croire qu'il suffit de faire 2 ou 3 phrases sur un ton docte pour faire de la physique. Sauf qu'elle se fait avec des maths. Et au vu de vos réponses, ce n'est pas votre truc.

- ensuite, vous avez sorti cette "incompabilité du temps" entre le newtonien et la RG qui n'a aucun sens : la physique newtonienne est une approximation de la RG et les 2 théories sont compatibles et donnent les mêmes prédictions sur un très vaste spectre, pratiquement tout ce qu'on observe. Donc le temps est compatible.
Comme Thm55 l'a expliqué, le problème est ailleurs, dans la difficulté de quantifier la RG et si on y arrive, de pouvoir valider expérimentalement les théories parmi les possibles.
Là aussi, vous avez ignoré.
En fait, vous l'avez pris de haut.

Mon point de vue est que vous êtes un grand classique ici : quelqu'un qui ne connait rien au sujet, ne comprend pas le peu qu'il a lu d'une vulgarisation de mauvaise qualité, n'a aucune idée de ses limites, croit qu'il suffit de dire "la science classique est limitée et moi, j'ai des idées", ne maitrise même pas une équation linéaire à une inconnue et n'a donc aucune idée de ce qu'est un tenseur ou un hamiltonien.
Mais pense que la répétition, l'arrogance, le déni, le mépris sont des stratégies qui vont vous donner une image positive de vous même. Ce fil aurait plus à faire en psychologie pour illustrer ce qu'est un +/- au sens analyse transactionnelle parce qu'il n'a aucun rapport avec la physique.

[albanxiii]

Jusqu’ici personne ne paraît se soucier du pourquoi on a un temps sur l’axe des abscisses mais rien sur celui des ordonnées ou de la cote, alors que la simple description de l’explosion d’une supernova, par exemple, projetant des gaz dans les trois directions et à des vitesses différentes nécessiterait trois variables de temps. On doit donc en déduire que la représentation du monde par un espace-temps à quatre dimensions est incomplète. Et cette remarque est valable pour la relativité générale comme pour la mécanique quantique ou la physique classique.

On dirait que ce message a été généré par un mauvais perroquet stochastique (tout le contraire d'un LLM donc). Je ne comprends même pas comment il est possible d'y répondre. d'ailleurs, il n'y a pas de question.
Une fois encore, le forum n'est pas un blog.
Fil fermé, avec nos excuses pour le délai.