Petites interrogations de nouvel initié

[Gotoo]

Bonjour à tous,

C'est mon premier post sur ce forum et de façon plus générale c'est la premier fois que je vais tenter d'expliquer ce que je ne suis vraiment pas sûr de comprendre.

Je suis un simple amateur de vulgarisation scientifique sur les domaines du modèle standard de la physique des particules, des relativités générales et restreintes, d'histoire des sciences, trous noirs, pulsars... Bref d'un peu tout ce qui touche de loin ou de prés au fonctionnement de l'univers et de la matière en général...

Le problème est que l'étendu de ces centres d'intérêts me fait un peu me perdre, surtout n'ayant aucune formation mathématique pour comprendre ce que les équations disent, alors j'expose ci dessous une petite série de questions que j'espère pas trop idiotes.

1 . Si je lâche une pomme, elle tombe. Que ce passe-t-il au moment où je la lâche ?

a. La pomme n'a aucune énergie (autre que potentielle, donc locale), elle "flotte" dans l'air et intervient la courbure de l'espace temps qui rapproche de son centre tout l'espace temps qui l'entoure, la pomme étant dans cette espace temps, elle "tombe" donc pas parce qu'elle est attiré par la terre mais parce qu'elle se situe dans une ligne d'espace temps qui elle est attiré par la terre. Autrement dit: si je met une pomme sur une nappe sur une table et que je tire cette nappe, je n'attire pas la pomme mais la nappe, pourtant la pomme viendra avec la nappe, est-ce la même chose pour la gravité ? Ce qui voudrait dire que la gravité ne s'arrête pas de rapprocher d'elle indéfiniment tout l'espace temps qui l'entoure.

b. La pomme se déplace en chute libre dans l'espace, la terre courbe l'espace autour d'elle, le pomme ne fait que suivre sa ligne d'espace, qui elle est déformée par la gravitation de la terre et finie sa course sur cette dernière. Dans ce cas, d'où vient l'énergie de la pomme pour se mettre en chute libre ?

2. Tout objet dans l'univers se déplace à la vitesse de la lumière vx+vy+vz+vt=C. La lumière se déplace à la vitesse de la lumière, soit vx+vy+vz=C et vt=0. Il est donc vrai de dire du point de vu du photon, qu'il ne se déplace pas étant donné que son temps propre est absolument figé. Pour nous le déplacement des photons est bien réel. Ma question, comment un photon ou toutes particules se déplacent à la vitesse de la lumière, peuvent se déplacées sans que le temps n'existe pour elles ? Comment passe t'on de t1 à t2, quand t n'existe pas ? Si cela vient du fait que pour nous t1 et t2 existe bel et bien, alors cela veut dire que notre observation fait s'écouler le temps. Autrement dit, s'il n'y à pas d'observateur au photon à part lui même, le temps n'existe pas et le photon ne se déplace pas, dans ce cas somme nous la cause de l'écoulement du temps ?

3. Pure spéculation, juste une intuition, sur un sujet qu'y met venue de nulle part, mais don peut-être cette communauté informée peu m'orienter vers un sujet existant : il y à t-il des travaux sur la possibilité que les échelles ne soit qu'une dimension de l'espace temps ? L'infiniment petit et l'infiniment grand ne serait qu'une seul dimension infini recourbée sur elle même ?

Voilà, j'espère que je ne vous fait pas trop pleurer par l'immense possibilité que mes questions soit fausse, tautologique, sans sens,etc ...
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[Pio2001]

Bonjour Gotoo,

a. La pomme n'a aucune énergie (autre que potentielle, donc locale), elle "flotte" dans l'air et intervient la courbure de l'espace temps qui rapproche de son centre tout l'espace temps qui l'entoure

Non, ce n'est pas une très bonne image.
On emploie cette image pour la fuite des galaxies lointaines à cause de l'expansion de l'univers. Mais sur Terre, l'espace ne se dilate pas. Ce qui n'empèche pas les objets de se déplacer tout de même.

b. La pomme se déplace en chute libre dans l'espace, la terre courbe l'espace autour d'elle

La pomme courbe l'espace-temps, la courbure de l'espace seul est quasi indétectable, alors que la courbure de l'espace-temps fait chuter la pomme, ce qui est tout-à-fait détectable.

, le pomme ne fait que suivre sa ligne d'espace, qui elle est déformée par la gravitation de la terre et finie sa course sur cette dernière. Dans ce cas, d'où vient l'énergie de la pomme pour se mettre en chute libre ?

Je ne connais pas la définition de l'énergie en relativité générale et je ne peux donc pas la comparer à la définition de l'énergie en gravitation classique. Mais je sais que l'énergie représente la même grandeur fondamentale dans les deux cas. Je m'attends donc à ce que la réponse soit la même qu'en physique classique : la pomme possède au départ de l'énergie potentielle de pesanteur.

2. Tout objet dans l'univers se déplace à la vitesse de la lumière

Aucun objet ne se déplace à la vitesse de la lumière

Il est donc vrai de dire du point de vu du photon, qu'il ne se déplace pas étant donné que son temps propre est absolument figé.

Je dirais que oui, et qu'il est également vrai de dire qu'il n'est pas non plus immobile... car son "point de vue" n'existe tout simplement pas.

Ma question, comment un photon ou toutes particules se déplacent à la vitesse de la lumière, peuvent se déplacées sans que le temps n'existe pour elles ?

Elles se déplacent juste pour nous.

Comment passe t'on de t1 à t2, quand t n'existe pas ?

Eh bien on n'y passe pas.

Si cela vient du fait que pour nous t1 et t2 existe bel et bien, alors cela veut dire que notre observation fait s'écouler le temps.

Pas forcément, cela veut juste dire que le temps s'écoule pour nous, mais cela ne prouve pas que c'est nous qui créons le temps. D'ailleurs, pourquoi ne pas dire l'inverse ? Pourquoi ne pas dire que c'est le temps qui nous a créés ?
Je trouve cette question trop "finaliste", comme si une entité s'était donnée pour but d'en créer une autre. S'agissant de grandeurs fondamentales telles que le temps, l'énergie ou l'espace, la science se contente de constater leur existence, sans préjuger du "pourquoi" elles existent, si tant est que cette question a un sens.

Autrement dit, s'il n'y à pas d'observateur au photon à part lui même, le temps n'existe pas et le photon ne se déplace pas

Bonne remarque. Des philosophes se sont interrogés sur la necessité d'un temps dans un univers qui ne contiendrait qu'un photon, et où rien ne pourrait se passer.

dans ce cas somme nous la cause de l'écoulement du temps ?

Dans ce contexte, une seconde particule (pas nécessairement "nous"), suffit pour que l'on ait besoin d'un temps afin de décrire son déplacement par rapport à la première.

y à t-il des travaux sur la possibilité que les échelles ne soit qu'une dimension de l'espace temps ? L'infiniment petit et l'infiniment grand ne serait qu'une seul dimension infini recourbée sur elle même ?

Un univers où on identifie formellement un objet de grande taille à une réplique de petite taille, un peu comme les mini-Mandelbrots qu'on trouve partout dans l'ensemble de Mandelbrot, sauf que l'identification serait parfaite (tandis que les Minibrots ne sont jamais strictement identiques au grand) et infinie (tandis que l'ensemble de Mandelbrot est borné) ?

Non, je n'ai entendu parler d'aucune théorie de ce genre. Cela ne me semble pas compatible avec la relativité générale.

Mais en relativité générale, on peut identifier deux points de l'espace distants et déclarer qu'ils sont un seul et même point. Ce sont les univers de taille finie et qui se rebouclent sur eux-mêmes (comme dans le jeu Pac-Man, où quand on sort d'un côté, on rentre de l'autre). Ce sont des solutions valides des équations de la relativité générale. Jean-Pierre Luminet a notamment étudié ces solutions et proposé que notre univers puisse se reboucler sur lui-même à des échelles supérieures au milliard d'années-lumières.
Mais les observations de l'univers profond et du rayonnement de fond cosmologique semblent exclure cette possibilité.

J'ai aussi lu que dans certains modèles de Big Bang, suivis de Big Crunch, il serait permis d'identifier l'instant final du Big Crunch à l'instant initial du Big Bang, ce qui donnerait un univers cyclique dans le temps. Mais contrairement à l'espace qui se reboucle, cela m'étonnerait que ce soit scientifiquement valable, car il faudrait que cet instant soit une vraie singularité, or c'est exclu d'office : avant d'arriver à la singularité, on doit franchir le "mur de Planck", à partir duquel on entre dans le domaine inconnu de la gravitation quantique, et la singularité n'a plus lieu d'être.

[jacknicklaus]

3. Pure spéculation, juste une intuition, sur un sujet qu'y met venue de nulle part, mais don peut-être cette communauté informée peu m'orienter vers un sujet existant : il y à t-il des travaux sur la possibilité que les échelles ne soit qu'une dimension de l'espace temps ? L'infiniment petit et l'infiniment grand ne serait qu'une seul dimension infini recourbée sur elle même ?

Un certain Laurent Nottale avait sorti un bouquin "La relativité d'échelle", avec un peu ces idées là. Ca n'a convaincu personne, et ses travaux ont sombré dans l'oubli et l'océan des fausses bonnes idées.

[mach3]

Concernant le point 2), on en a parlé dans ce fil récent :

https://forums.futura-sciences.com/p...ace-temps.html

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]