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Relativité quantique

Bonjour
Je voudrais proposer ici une autre approche que celle d'Einstein et vous demander si cela a déjà été fait et/ou si cela est intéressant.

Les transformées de Lorentz dans le cadre de la relativité restreinte sont obtenues à partir d'un calcul d'hypoténuse. On pense par exemple à l'expérience de pensée du train et de l'observateur extérieur pour lequel une trajectoire verticale [AB] dans un wagon devient une hypoténuse [AB'] puisque le point B s'est déplacé (à vitesse constante) en un point B' pour cet observateur.

OK, c'est admis....oui mais...cela repose sur une hypothèse très forte : que l'espace soit continu et que la notion de distance corresponde à la longueur des segments dans un espace euclidien classique.

Je serais plutôt tenté de postuler que l'espace est discret et que cette fameuse hypoténuse observée est de même mesure (pour ne pas parler de longueur) quel que soit le repère et l'observateur. La "mesure" de [AB] voulant dire le nombre de points qui séparent les points A et B dans cet espace discret (quantique). Et ce nombre de points est invariant, même si ces points semblent s'éloigner entre eux pour un observateur extérieur.
Cela donne une alternative à la théorie de la relativité qui me semble plus en adéquation avec la physique quantique.
Nota Bene : ce principe d'invariance des mesures s'applique encore pour des mouvements relatifs quelconques.

Ai-je été assez clair ?
Qu'en pensez-vous ?109816

Réponses

  • Bonjour,

    Non, ce n'est plas clair. Et c'est faux quand tu écris "Je serais plutôt tenté de postuler que l'espace est discret et que cette fameuse hypoténuse observée est de même mesure (pour ne pas parler de longueur) quel que soit le repère et l'observateur." On sait expériementalement que ce n'est pas le cas : la contraction des longueurs et la dilatation des durées sont prouvées.
  • OK, c'est admis....oui mais...cela repose sur une hypothèse très forte : que l'espace soit continu et que la notion de distance corresponde à la longueur des segments dans un espace euclidien classique.

    Faux, les expériences ont confirmé que l'espace est continu (et euclidien) jusqu'à l'échelle subnucléaire au niveaux des quarks.
    Ce que tu cherches est un modèle émergent des propriétés de l'espace-temps. Il existe des modèles émergents, mais ce sont des modèles spéculatifs qui n'ont aucune confirmation expérimentale et pour cause. Il faudrait voir ce qui se passe sur des distances très très petites, infiniment plus petites que l'échelle nucléaire. Pense échelle de Planck.
    Donc c'est pas pour demain.
  • Je trouve que vous vous avancez aussi très vite avec vos "NON" ou "FAUX".

    Quand on vit dans un univers qui est potentiellement et très probablement l'espace projectif d'une réalité supérieure, on peut vite être dupé par des preuves expérimentales. Pensez au mythe de la caverne de Platon ou alors plus concrètement à des êtres vivants dans un espace plan à 2 dimensions en pensant qu'il n'en existe pas 3 et en réalisant leurs expériences dans ce plan. Les expériences menées pourront se justifier et trouver une certaine cohérence relative au prix de complexifier leur théorie planaire etc...et ceci jusqu'à ce qu'un paradoxe ou évènement (heureux) vienne depuis la 3ème dimension contredire leurs croyances.
  • Et...ça veut dire quoi du continu jusqu'à ce que ça ne le soit plus à une certaine échelle ? LOL.

    Et...ça veut dire quoi ces expériences qui utilisent des miroirs et postulent que la réflexion dessus prend un temps négligeable ou que les photons "rebondissent" comme des balles ? LOL.
  • Bonjour,

    Serge : étudie la physique. Et laisse les discussions de comptoirs. Quand on ne comprend pas on cherche à comprendre. Raconter n’importe quoi ne te fera pas progresser.
  • Yves,

    Je vous laisse alors à votre physique si complète, si consistante et si cohérente avec la Réalité...c'est bien le cas.....non ?

    Olalalalala, rassurez-moi avant que je me plonge corps et âme dans cette théorie.

    Et puis pardon mais les discussions de comptoir comme vous dites, cela a permis de grandes avancées entre nos amis physiciens des années 30. Il semble que cela permette de faire émerger des idées et que ceux qui pensent détenir LA vérité ne retrouvent pas avec un melon ou des chevilles énormes qui les embourbent et les laissent sur place dans leurs convictions et leurs illusions.
    Il serait grand temps de remettre cela au gout du jour.
    N'en déplaise aux grands mandarins du savoir.
  • Bonjour,

    Libre de toi de continuer les discussions de comptoirs. Bière et chips, c’est pas mal. J’apprécie aussi.

    Je te dis juste que si tu veux comprendre il faut faire l’effort d’essayer.

    Beugler ne t’avance pas.
  • Il va falloir créer un shtam pour la physique avec ce genre de posts (:P)
  • Ok...mais au lieu de ricaner, prenez la peine de réfléchir un tout petit peu à ce que j'ai proposé comme axiome (espace discret) et ses conséquences sur la lumière et le temps. Cela donne une théorie alternative à la RR qui se rapproche de la Physique Quantique.
  • Bonjour,

    Ça me rappelle Laurent Nottale et son espace-temps fractal.
    Qu'est il advenu de lui et de sa théorie ? A-t-elle eu quelques échos ?

    Cordialement,

    Rescassol
  • Et concernant les remarques de YvesM et SERGE_S :

    a) à grande échelle, on peut en effet simplifier et considérer l'espace comme continu (modèle relativiste)
    b) à petite échelle, cette hypothèse ne tient plus, l'espace est nécessairement discontinu (modèle quantique)

    Cela pourrait apporter une cohérence dans les paradoxes actuels qui dissocient les deux théories.

    Ainsi, à petite échelle, on est dans cet espace discontinu : temps et espace sont invariants quelque soit le référentiel et les mouvements relatifs, qu'ils soient à vitesses constantes, accélérées ou même quelconques.

    Bon, je ne suis pas physicien de formation (cela se voit) mais mathématicien et adepte de théories simples à partir d'axiomes basiques comme le postulat de la vitesse de la lumière invariante dans le vide.
  • @serge : la gravité quantique à boucles, étudiée par Lee Smolin et Carlo Rovelli, part d'une discrétisation de l'espace (de ce que j'ai pu comprendre ...). L'idée est donc dans l'air, des physiciens de premier plan l'étudient, mais apparemment c'est loin d'être simple (sinon ils auraient déjà abouti ...).
  • Recapitulons .
    Tu veux une theorie qui :
    - se base sur l'espace absolu
    - se base sur le temps absolu
    - l'espace est discrétisé mais pas le temps.

    Tu sais comment on appelle traditionnellement une telle théorie 8-) : Physique Galiléienne (ou Newtonienne) avec la petite variante de l'espace discret. Il va sans dire qu'une telle théorie serait en contradiction avec toute la physique moderne. La mécanique newtonienne devient fausse (à cause de l'espace discret), la mécanique relativiste devient fausse, la relativité générale devient fausse, les théorie semi-classiques de la relativité générale deviennent fausses. Les théories quantiques, non-relativiste, relativiste et théories de champs deviennent fausses.
  • Au sujet de la gravitation, voici une autre intuition de comptoir ou même de dortoir : la matière est selon moi de <<l'espace chiffonné>>. Ce n'est pas la matière qui déformerait l'espace par on ne sait quelle force mystérieuse, mais plus simplement, c'est elle-même qui serait une déformation de l'espace. Image intuitive de vagues sur l'océan. Quand elles se creusent, se forment, se combinent, elles prennent et donc "attirent" de l'espace voisin. Et quand elles disparaissent, l'espace s'étend....une sorte d'antigravitation.
  • SERGE_S

    Mais....toutes ces théories ne sont-elles pas en effet fausses ou au moins incomplètes pour être cohérentes avec les observations et les paradoxes désormais révélés ?
  • Le physicien John Archibald Wheeler a pas mal travaillé sur cette dernière idée.

    Wikipédia : Géométrodynamique

    Cordialement
  • Bonsoir.
    Désolé si ce que je dis est hors sujet : ce sera, je crois, mon seul message sur ce sous-forum. S'il est inapproprié il peut être supprimé.

    L'idée d'"espace chiffonné" combiné à l'idée de théorie des cordes me fait penser à la "théorie des nœuds" en topologie.
    Ça a peut-être déjà été étudié et invalidé au demeurant, je n'en ai aucune idée et ne sais pas où chercher cela.
    Si l'on pouvait trouver une correspondance entre les nœuds les plus simples et certains états de la matière...
    C'est peut-être impossible, de toutes façons.
    Sinon, au delà du temps de Planck, de la distance de Planck et de toutes les correspondances possibles en unités de Planck, on se trouve à des échelles tellement difficiles à appréhender que considérer du discret ou du continu n'a, à mon humble avis de néophyte qui n'est pas versé en physique, pas de sens.
    À bientôt.

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    Intégraphes, règles log et calculateurs électromécaniques.

  • Justement non. Cela a son importance. La dualité entre discret à petite échelle approximé en continu à grande échelle pourrait correspondre à la dualité entre les modèles quantiques et relativistes.
  • Encore une chose sur cet espace discret...même à très petite échelle.

    Cela permet d'expliquer l'invariance de la vitesse de la lumière par rapport au référentiel.

    Une particule qui a une certaine trajectoire et une certaine vitesse sera comme immobile sur un point de cet espace discret quand elle émet un photon. Ainsi, quelque soit son vecteur vitesse, le photon est émis par une particule de vitesse nulle à cet instant. Les vitesses peuvent s'additionner, mais la vitesse du photon émis sera la constante $c$ dans le vide absolu.

    J'ai l'intuition assez forte que cette discrétisation de l'espace réunit relativité et physique quantique....à vous de voir.
  • Il me semble que si tu parviens à unifier la physique quantique et la relativité, tu devrais recevoir le prix Nobel. Pas sûr que des intuitions suffisent...
  • Bonjour,

    Serge : Ton intuition est fausse sauf si tout ce que l’on croit savoir sur les lois de l’Univers est faux.

    En bref, le principe de relativité énonce que les lois de l’Univers sont les mêmes pour tous les observateurs, quelque soit leur lieu, quelque soit leur époque, et quelque soit leur vitesse.

    La relativité restreinte implique une contraction des longueurs (et une dilatation des temps).

    Si il existe une longueur minimale, associée à un espace discret, alors un observateur au repos et un autre se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière n’observeraient pas la même longueur minimale (puisque l’une est nécessairement plus petite que l’autre par la contraction des longueurs) : contradiction.

    Donc il n’existe pas de longueur minimale dans l’espace.

    Ou alors elle est nulle… et on retombe sur le continu.

    On doit donc abandonner le principe de relativité pour accepter une longueur minimale. Mais alors, les lois de l’Univers ne sont pas les mêmes selon l’observateur : toutes nos théories, relativité générale et mécanique quantique, sont à jeter.

    Dans ce cas encore, un espace discret, loin de réconcilier les théories, les anéantit.

    Expérimentalement, on n’a pas de raison de supposer un espace discret. Mais on ne peut pas l’exclure car nos mesures ne sont pas comparables à l’échelle de Planck.

    Théoriquement, la théorie des cordes qui mêlent relativité générale et mécanique quantique, semble indiquer que la structure de l’espace temps n’est ni continue, ni discrète, mais nécessite une nouvelle modélisation « entre les deux ».
    J’avoue que je ne sais pas justifier cette dernière affirmation, mais des théoriciens l’énoncent.

    Expérimentalement, en observant le rayonnement des étoiles lointaines et des ondes gravitationnelles, on vérifie que les lois de l’Univers étaient les mêmes il y a des milliards d’années et à des milliards d’année lumière. Le principe de relativité est vérifié mille fois par la contraction des longueurs et la dilatation des temps avec une très bonne précision.

    Bref, je suggère d’abandonner la discrétisation de l’espace plutôt que le principe de relativité.

    Si tu y tiens, tu peux espérer une structure « entre deux ».
  • Nous savons tous que toutes nos théories, bien que vérifiées à certaines échelles, ne sont aucunes complètes.

    Dans ce post, je tente "d'expliquer" l'axiomatique de la relativité par une vision plus quantique.
    Ce n'est pas pour tout chambouler ou être impertinent ou avoir un prix Nobel.
    C'est pour faire peut-être germer de nouvelles idées chez les spécialistes.

    Je vois en effet un "entre deux" de la façon suivante.

    Il y aurait un univers à multiples dimensions $N>3$ où la dualité onde/particule s'expliquerait ainsi :

    une particule est une onde continue dans l'espace à $N>3$ dimensions et nous apparait comme être une particule sur la projection de cet espace sur nos $3$ dimensions. L'ensemble de ces projections forme un espace discret. Voici l'image où notre espace est représenté par la ligne des abscisses et les dimensions supérieures par les ordonnées. Quand l'onde rencontre notre "axe" de réalité, elle devient un point (une particule) dans notre espace discret.127030
    sin.JPG 14.8K
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