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 L'unification de la physique ?

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Clavius
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MessageSujet: L'unification de la physique ?   Jeu 2 Déc - 9:46

Salut

Le but suprême de la physique est de trouver une théorie unique qui décrive l'univers dans son ensemble, c'est à dire qui unisse toutes les théories physiques.
Il faut savoir qu'il existe 4 forces et interactions fondamentales dans l'univers:

La gravitation
L'interaction faible (régissent certains processus intranucléaires comme la désintégration beta)
L'interaction forte (cohésion des protons et des neutrons au sein du noyau atomique)
L'électromagnétisme (est à l'origine des liaisons entre le noyau et les électrons)

Les trois dernières forces sont unies en mécanique quantique et la gravitation est utilisée par la relativité générale...en d'autres termes, une théorie qui unifie la physique serait une théorie qui unifie la mécanique quantique et la relativité générale...le seul problème est que la relativité est une théorie "classique" ,c'est à dire qu'elle ne contient pas le principe d'incertitude qui existe en mécanique quantique. Pour unir la relativité générale et la mécanique quantique, il faudrait d'abord unir la relativité générale et le principe d'incertitude.

Albert Einstein fut le premier physicien à tenter d'élaborer une théorie unificatrice dans les années 1910. Ses travaux sur la relativité lui faisant présumer l'existence d'une théorie commune pour les forces électromagnétiques et gravitationnelles, il essaya en vain, durant les trente dernières années de sa vie, de concevoir un modèle où forces et particules seraient représentées uniquement par des champs, les particules n'étant rien d'autre que des zones du champ où les valeurs d'intensité seraient particulièrement élevées. Mais l'avènement de la théorie quantique et la découverte de nouvelles particules sonnèrent l'échec d'Einstein, qui ne pouvait réussir dans sa tâche en s'aidant uniquement des lois de la relativité et de la physique classique. Cette quête fut relancée dans les années 1960 sous l'impulsion des physiciens américains Steven Weinberg et Sheldon Glashow, et du physicien pakistanais Abdus Salam. Ces trois chercheurs parvinrent à unifier l'interaction nucléaire faible et l'interaction électromagnétique en faisant appel à des symétries internes, symétries portant sur les propriétés intrinsèques des particules (charge, spin, etc.) et non sur leurs positions spatio-temporelles. Selon cette théorie connue sous le nom de théorie électrofaible, les photons, responsables des interactions électromagnétiques, appartiendraient à la même famille que les bosons intermédiaires W et Z, qui gouvernent les interactions faibles. Aujourd'hui, les scientifiques tentent de combiner les quatre types d'interactions à l'aide de théories dites de supersymétrie. Mais le problème s'avère très ardu, les physiciens ne parvenant pas à englober l'interaction gravitationnelle dans leur théorie unificatrice.
Cependant, une nouvelle théorie semblerait être capable de résoudre ces problèmes...il s'agit de la théorie des cordes...

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Neptune
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Jeu 2 Déc - 19:10

C'est toi qui a écris tout sa? si oui tu es un vrai dictionnaire sur patte lol

Citation :
Albert Einstein fut le premier physicien à tenter d'élaborer une théorie unificatrice dans les années 1910.

Tu sais ce qui lui manquait pour trouver ? hmm

Citation :
Ces trois chercheurs parvinrent à unifier l'interaction nucléaire faible et l'interaction électromagnétique en faisant appel à des symétries internes, symétries portant sur les propriétés intrinsèques des particules (charge, spin, etc.) et non sur leurs positions spatio-temporelles. Selon cette théorie connue sous le nom de théorie électrofaible, les photons, responsables des interactions électromagnétiques, appartiendraient à la même famille que les bosons intermédiaires W et Z, qui gouvernent les interactions faibles. Aujourd'hui, les scientifiques tentent de combiner les quatre types d'interactions à l'aide de théories dites de supersymétrie. Mais le problème s'avère très ardu, les physiciens ne parvenant pas à englober l'interaction gravitationnelle dans leur théorie unificatrice.

Alors là, j'ai rien compris car sa me dépasse vrément, tu pourrais nous traduire sa avec des mots plus simple, ou nous le refaire en traduisant stp Very Happy

Merci Wink
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Clavius
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Jeu 2 Déc - 21:28

Salut

Ici non plus ce n'est pas moi qui est inventé ceci. Je me suis inspiré de différents écrits pour ce texte, afin que cela soit à peu pret abordable Wink

Pour faire simple nous arrivons à unifer une partie des forces qui régissent l'Univers, mais il reste des anicroches auxquels nous nous butons. Nous n'avons pas encore trouver de théorie du tout. Nous espérons y parvenir avec, peut être, la théorie des cordes.

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laurentio
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Ven 3 Déc - 22:08

Si tous les mecs du forum s'unissaient... ils pourraient y arriver!
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Clavius
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Ven 3 Déc - 22:16

Salut

Les portes du forum du CERA leurs sont ouvertes Smile

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Neptune
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Sam 4 Déc - 9:28

Citation :
Pour faire simple nous arrivons à unifer une partie des forces qui régissent l'Univers, mais il reste des anicroches auxquels nous nous butons. Nous n'avons pas encore trouver de théorie du tout. Nous espérons y parvenir avec, peut être, la théorie des cordes.
La théorie des cordes est en train d'etre prouvé par les scientifiques, ils recherchent à la prouver en ce moment ? Si oui, celui qui trouvera sera le futur Einstein Razz Cool


Citation :
Si tous les mecs du forum s'unissaient... ils pourraient y arriver!
Et les filles aussi Embarassed
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Clavius
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Sam 4 Déc - 9:38

Salut

Je l'ai marqué quelque par sur ce forum, pour prouver la théorie des cordes il faudrait un accelérateur de particule de la taille de la Terre, voir beaucoup plus grand. Donc, pour les preuves, il faudra encore attendre un peu je pense Wink

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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Jeu 16 Déc - 18:11

Salut

Un argument de poids en faveur de la théorie des supercordes (différentes théories des cordes rassemblés en une théorie unique)serait de détecter la désintégration d'un proton. En effet la théorie supersymétrique (sur laquelle s'appui la théorie des supercordes) prévoit un temps de demi vie du proton de 10 puissance 32 années, or aucune désintegration n'a jamais été détecté. Ce qui est ennuyeux pour ce modèle.
Cette théorie nécessite l'existence de 10 ou 26 dimensions. Notre monde compte 4 dimensions.Où sont passés les autres dimensions?
Il existe d'autres théories qui tentent d'unifier la physique tel que la théorie de la relativité d'échelle de Laurent Nottale.

A+
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Clavius
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Jeu 16 Déc - 22:02

Salut

Peux tu nous faire un sujet sur cette autre théorie Cosmick ? Cela en intéresserait plus d'un de la connaitre je pense Wink

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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Ven 17 Déc - 16:44

Salut,

La relatvité d'echelle est une extension du principe de relativité d'Albert Enstein.

relativité géneral: les lois de la nature doivent être valides dans tous les systèmes de coordonnées quel que soit l'état de mouvement.

relativité d'echelle: les lois de la nature doivent être valides dans tous les systèmes de coordonnées quel que soit l'état de mouvement et d'echelle.

Dans cette théorie, la résolution devient une variable à part entière. La notion de point n'existe plus dans cette théorie un raison du fait que la longueur de planck est une grandeur minimum asymptotique, invariante par dilatation et indépassable. (De même une longueur maximum cosmologique est introduite)
L'espace temps devient en conséquence non differentiable, ce qui implique son caractère fractal. Le principe de relativité est alors étendu aux transformations d'échelles. Les équations de la physique doivent garder leur forme dans ces transformations d'échelle. Pour géneraliser la notion de dérivée covariante de la relativité géneral, est introduit la notion de dérivée covariante d'echelle.
L'équation de la dynamique de Newton est rendue covariante d'échelle en y remplaçant la dérivée ordinaire par rapport au temps par la nouvelle dérivée covariante qui s'intègre sous forme de l'équation de Schrödinger.

conséquence:

Convergence des constantes de couplage, y compris gravitationnelle, à l'échelle d'énergie de Planck.
Prédiction des échelles de grande unification et d'unification électrofaible.
Prédiction des valeurs des constantes de couplage.
Relations entre masses et charges des particules, permettant la prédiction de la masse de l'électron à partir de sa charge.
Solution au problème horizon/causalité sans inflation.
Structures à grandes échelles de l'Univers: dimension fractale de la distribution des galaxies.
Prédiction de la valeur de la constante cosmologique.
Solution au problème de la densité d'énergie du vide.
Explication de la coïncidence des grands nombres de Dirac et principe de Mach.
Structuration des systèmes gravitationnels.
Prédiction de la distribution des distances, des excentricités et des masses des planètes dans le Système Solaire .
Vérification dans les systèmes planétaires extra-solaires (voir catalogue d'exoplanètes).
Quantification des différences de vitesses dans les galaxies binaires
Autres effets de la quantification: rayons stellaires, obliquités et inclinaisons dans le système solaire, satellites des planètes géantes, distribution des astéroïdes, étoiles doubles, zones de formation d'étoiles, structures galactiques, groupe local de galaxies, groupes compacts, amas et superamas de galaxies, structures à grande échelle.
Apparition naturelle de structures dans certains systèmes du fait de la théorie elle-même: plus besoin d'invoquer des croissances de fluctuations quantiques.
Organisation dans les systèmes chaotiques (aux très grandes échelles de temps).
Description formellement quantique des systèmes chaotiques au delà de leur horizon de prédictibilité (t >>20 t_chaos)

D'après www ifrance.com/fractalspace

Il existe sur le net de nombreux articles consacrés à ce sujet (voir en particulier pour ceux qui aiment l'anglais les articles de Laurent Nottale)

A+ bounce Smile
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Clavius
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Dim 19 Déc - 9:45

Salut

En tappant Laurent Nottale dans une moteur de recherche voilà le 1er lien que l'on trouve, à savoir une personne qui critique et nie ses recherches. J'ai survolais ces quelques textes, et je n'ai pas trouvé le nom de l'auteur de ses critiques. Ce qui m'amméne à vous conseiller la plus grande prudence concernant ce lien http://spoirier.lautre.net/nottale.htm
(spoirier est peut être le nom de cette personne, je ne sais pas).

Un autre site qui lui explique les travaux de Nottale http://www.san-fr.com/conferen/nottale.htm

http://www.ens-lyon.fr/asso/groupe-seminaires/seminaires/lnottale.php

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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Lun 20 Déc - 12:16

Salut

J'ai rapidement lu le site de critique de la relativité d'echelle (qui apparament appartiendrait à un certain M Sylvain Poirier). Il me semble que ses arguments soient un peu légers (il ne discute pas du fond de la théorie, à part de la contradiction qu'il y aurait entre relativité d'echelle et effet EPR).
Il est peut-être vrai que L.Nottale a été vite en besogne en appliquant sa théorie à des systèmes biologiques.
J'ai par contre deux sites à vous proposer.
wwwusr.obspm.fr/~nottale/ (le mieux est de taper nottale sur google pour le trouver),
www.cieletespace.fr/cat/qui_sera_le_nouvel_einstein_vers_une_nouvelle_theorie_de_la_gravitation.html/
Dans le premier site, la relativité d'echelle est rapidement exposée, de plus, ce site contient les articles (pour la plupart en anglais) de Laurent Nottale dans des revues scientifiques.
Dans le second site, Ciel et Espace propose un état des lieux des théories unificatrices.

A+ Very Happy
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cosmick01
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Mer 22 Déc - 12:55

Salut

J'aimerais apporter une précision à propos des théories des supercordes supersymétriques ( à 10 ou 11 dimensions).
Ces théories sont au nombre de 5+1 (Type I SO(32), Type IIA, Type IIB, SO(32) Heterotic and E8 x E8 Heterotic + supergravité). C'est en 1995 qu'Edward Witten a montré que ces théories présentaient des similitudes entre elles. Ces 6 théories des cordes sont un cas limite ( pour des constantes de couplages faibles) d'une théorie encore plus globale qui est la théorie M (pour Mother).
Certains proposent avec cette théorie M que trous noirs (caractérisés par leurs masse, spin, charge) et particules(caractérisées par leurs masse, charge, spin) sont les deux facettes d'un seul et même objet.


A+ Smile Very Happy Razz
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Pulstars
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   Lun 31 Jan - 16:55

C'est ici l'un de mes thèmes favoris. Mr. Green

La masse de Hubble (masse critique de l'univers observable)
ne peut excéder 1.179 * 10^53 kg. et son rayon est
de quelque 10^26 mètres.

Premier constat :

Si on faisait imploser l'univers sur lui-même en trou noir auquel aucune résistance autre que celle du mur de Planck vienne contraindre, alors il serait contenu dans un volume égal à celui d'un noyau atomique (3 * 10^-15 mètre) en-deça duquel on ne peut franchir.

Second constat :

Si nous disposions d'un cosmos égal au rayon de Hubble, mais dont la masse est celle de la masse de Planck, et que l'on accélère cette masse par rapport à un observateur extérieur jusqu'à ce que par relativité l'espace soit contracté sur lui-même jusqu'à atteindre la longueur de Planck, alors la masse relativiste deviendrait la masse de Hubble (10^53 kg).

Troisième constat :

Le rapport entre les grandeurs de Hubble par les grandeurs de Planck est une constante adimensionnelle.

mH = masse de Hubble
mP = masse de Planck
tH = temps de Hubble (âge de l'univers)
tP = temps de Planck (5.4*10^-43 seconde)
RH = rayon de Hubble (horizon cosmologique)
RP = longueur de Planck


Alors : mH / mP = tH / tP = RH / RP = 8 * 10^60

La masse, le temps et l'espace sont liés.


Point à souligner :

La physique quantique interdit que des masses implosent en une densité infinie, une singularité.
En effet, rien n'autorise à ce que l'on franchisse le mur de Planck.C'est comme s'autoriser à franchir l'espace-temps. affraid

Disons qu'un objet gros comme la longueur de Planck, cela pèse 21 microgrammes, ça a une température de 10^32 kelvins, et ça existe dans l'intervalle de 10^-43 seconde.
C'est ici le plus petit trou noir qui puisse exister dans notre univers physique.

Le plus gros trou noir, si celui-ci était notre univers lui-même, aurait un horizon des événements qui est le rayon de Hubble, depuis lequel la vitesse de libération serait égal à la célérité de la lumière.Donc si l'univers est un trou noir décrit comme tel, son implosion maximale se réduit à la taille d'un noyau atomique, et non pas en singularité (point mathématique adimensionnel).

La densité de Planck vaut environ 10^96 kg/m^3 et on ne peut pas la dépasser.

Il n'y a pas de zéro ni d'infini dans l'univers, tout est quantifié.
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MessageSujet: Re: L'unification de la physique ?   

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