LE TEMPS de la GRAVITÉ QUANTIQUE À BOUCLES: un pullulement de quanta et de mousses de spin !
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- เผยแพร่เมื่อ 10 ต.ค. 2020
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Dans cette vidéo on répond aux questions suivantes:
1. Est-il vrai que le temps s'écoule indépendamment des choses ?
2. Est-il vrai que le temps s'écoule en continue, et non par sauts ?
3. Est-il vrai qu'à niveau quantique, le temps continue de s'écouler, tel comme nous le percevons ?
Que le temps existe à niveau microscopique ?
LES VIDÉOS DE LA SÉRIE SUR LE TEMPS:
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Lentilles gravitationnelles et ralentissiment du temps • RELATIVITÉ GÉNÉRALE 3/...
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Michel Moisant (Traductions en français)
Frappa Canu (Logos, Banners, Experte graphique)
LA BIBLIOGRAPHIE DE CETTE VIDÉO:
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1. Michel Bitbol, “De l’interieur du monde”, Flammarion (2010)
2. Candiotto Laura, “The reality of relations”, Giornale di Metafisica (2017)
3. Carlo Rovelli, “La realtà non è come ci appare”, Raffaello Cortina (2014)
4. Feynman, R. P.; Hibbs, A. R. (1965). Quantum Mechanics and Path Integrals. New York: McGraw-Hill.
5. J.A. Wheeler and W.H. Zurek, “Quantum Theory and Measurement”, Princeton Legay Library (1983)
6. Carlo Rovelli, “Relational Quantum Mechanics”, International Journal of Theoretical Physics, 35 (1996)
7. Stanford Encyclopedia of Philosophy, “Relational Quantum Mechanics”, plato.stanford.edu/entries/qm...
CRÉDITS AUDIO ET VIDÉO:
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Vidéo du sablier: Bernie photo @ iStockPhoto.com
Musique d'introduction: “Get in the Car and Go” by UnicornHeads (TH-cam Free Music Library)
Image de la mousse de savon: miloszg @ 123rf.com
![🌚[Aurélien BARRAU] 🌌 Trous noirs et gravitation quantique 😱](http://i.ytimg.com/vi/84HmWfkRjBw/mqdefault.jpg)
Il faut continuer vos vidéos en français. Vous êtes vraiment un des meilleurs vulgarisateurs de ces questions très difficiles à comprendre pour le profane.
Ciao Simone
Génial. De chez génial tes explications
Bravo
C’est très bien expliqué ! C’est limpide pour le néophyte que je suis! Merci
J'aime penser que le temps n'est qu'une itération de moments présent dont le moteur est les interactions, à la façon d'un écran qui affiche en réalité une succession d'images. Sauf que pour un écran.
Au regard de notre vie quotidienne, ce ne sont pas des notions faciles à appréhender. Justement prenons un exemple dans notre vie de tous les jours.
Notre individu, notre corps et tout ce qui pourrait lui arriver, dépendent des multiples interactions entre les Quanta d’espace-temps ? De même tous les évènements qui arrivent au quotidien et qui s'enchaînent au fur et à mesure dans le temps proviendraient des résultats des interactions des Quanta d'espace-temps ? Et par là-même produiraient tous les évènements, des plus heureux aux plus tragiques?
Est-ce une vision conforme et en adéquation avec le "fonctionnement" si l’ on peut dire, de l'espace-temps ?
Merci d'avance Simone, si tu veux bien répondre à ma question.
Et merci pour toutes tes passionnantes vidéos!
La métaphore de la surface paisible du lac alpin, avant que le jet d'un caillou n'y provoque des ondes, est très intéressante.
En effet, la pensée humaine semble s'être développée sur une opposition paradigmatique dans laquelle l'immobilité serait première, courante, normale et la mobilité serait seconde, anormale, violente. Aristote parle d'un premier moteur qui est immobile. Il présente la mobilité comme une violence faite aux objets, qui aspirent à retrouver l'immobilité dans leur lieu naturel. L'image de la surface parfaitement horizontale et immobile du lac paisible illustre parfaitement cela.
Par contre, la physique quantique nous a montré que, au contraire, tout est mobile et rien n'est immobile. Comme le dit Galilée, un corps dit "au repos" est en "mobilité partagée" avec la Terre qui le porte.
J'adore, j'adore, j'adore ton commentaire, Hubert. Éfficace et poétique en même temps. Merci :)
@@PepitesdeScience Une des raisons pour lesquelles nous avons tant de peine à nous passer du mot vient de ce que tout vivant doit durer, c'est-à-dire prendre de la matière et de l'énergie à son milieu et relacher des déchets (dont les coronavirus) et de l'énergie dégradée sous forme de chaleur (rayonnement infrarouge). Nous confondons donc la succession des événements (physique) avec la tension biologique (pulsion de vie, pulsion de mort) qui s'impose à tout vivant. Ce faisant, nous avons tendance à faire du temps une cause, un agent, un acteur, alors qu'il n'est que ce que mesurent des horloges. Merci pour tes efforts de pédagogie.
Merci à toi pour ce beau échange, Hubert. Je l'ai trouvé très enrichissant.
Gratitude ❤❤❤❤❤
Donc si il y a des structures de base qui s'ammoncellent pour former cette mousse, (ces structures simples) architecturées au fur et à mesure selon des éléments/evenement perturbateurs (par ex la mesure, l'observation...), il y a de quoi en tirer des patterns, faire du pathfinding, considérer un phénomène de chemins préférentiels si il y a des résultats semblables et statistiquement prévisibles.
Dès lors on pourra non seulement prédire la localité de la particule mais aussi le chemin parcouru?...
Reproduire en configurant à la fois un terrain propice, les conditions et elements/évènements perturbateurs, afin d'arriver à un résultat semblable entre deux particules non-intriqués... en somme les programmer pour qu'elle soit intriquées (artificiellement?) Peut-être!
Plein de questions et pourtant ce qui m'intéresse c'est de savoir ce que les scientifiques pensent pouvoir (en) faire, et comment!
En tout cas, afin d'avoir un système de communication instantané au lieu de le faire avec des ondes (par ex pour l'exploration spaciale) qui mettent du temps à se propager/diffuser ça peut être très intéressant.
Le gros problème c'est encore la diffusion dans le cas où préparer deux particules intriquées puisse se faire qu'en labo, il faudra le temps d'envoyer l'un des deux dispositifs dans l'espace (enfin mm cela peut être utile), pourtant si il y avait un hypothétique moyen de configurer une particule à distance dans n'importe quel point de l'univers et d'avoir l'autre sur terre ça pourrait être l'outil de communication le plus important!
Selon les scientifiques, quelles sont les prévisions dans le cas où on enverrait une particule intriquée vers un trou noir, que lui arriverai-t-elle, et à celle restée sur terre????
Mouhhha ça y ai chui encore allé trop loin, ça vient de me bouffer la noix d'coco! 🤣😭
Super travail de vulgarisation, il faudra que je regarde les 2 autres épisodes sur la gravité quantique, mais j'ai pas vu de boucle (même si je suppose que c'est lié à l'objet mathématique "spin") !
(PS :
comme dans toutes les autres vidéos de vulgarisation sur YT)
Salut GoelWCS !
Tu as raison: on devrait expliquer ce qu'est une boucle eheh.
Je vais te donner ici une explication plus explicite.
Commençons par l'image des quanta de espace: le réseau de spin.
Chaque nœud du réticule représente un quantum d'espace et chaque connexion entre deux nœuds représente la relation entre deux quanta d'espace. Ces quanta d'espace sont les quanta du champ gravitationnel et les lignes reliant les différents quanta de espace représentent les lignes de Faraday du champ gravitationnel. Les lignes de Faraday sont les "lignes de force" du champ électromagnétique et sont utilisées ici par analogie à ce dernier. Dans le cas de la gravité quantique, il y a cependant deux différences. Tout d'abord, la discrétisation du champ gravitationnel implique que les lignes de Faraday du champ gravitationnel ne sont pas continues et infiniment denses, mais plutôt discrètes, comme les lignes du graphe du réseau de spin. Deuxièmement, ces lignes ne sont PAS immergées dans l'espace, mais elles sont "les fils dont l'espace-temps est tissé" (pour citer Rovelli). Maintenant, une boucle est un circuit fermé qui commence à un noeud, suit les lignes de Faraday du champ gravitationnel et revient au noeud initial. Ces boucles sont importantes car les calculs de la théorie sont faits sur ces lignes fermées, qui s'appellent Boucles. Par exemple, pour calculer la courbure de l'espace associée à une certaine région du réseau de spin, on effectue des calculs en utilisant certains opérateurs mathématiques sur tout le chemin d'une boucle.
J'espère avoir fait la lumière sur ce point.
À bientôt et merci pour ton commentaire! :) Simone
Ce que je trouve dommage avec la LQG c'est que le temps n'est pas vraiment une interaction dans le réseau de spin mais une simple flèche associée au schéma. Finalement on n'en sait toujours pas plus sur la nature et le moteur du temps. (Je sais que ce n'est pas l'objet de cette théorie). Sinon top le vidéo.
Bonjour et merci pour vos vidéos.
Dans cette vidéo, vous évoquez succintement le phénomène d'écrasement d'onde. C'est quelque chose que je n'arrive pas à comprendre. Comment un observateur peut-il agir sur l'état de la matière juste en l'observant ?
Pensez-vous évoquer ce sujet ?
Bien à vous,
Dans la théorie en boucle, les effets peuvent ils précéder les causes ?
Bonjour Simone, si la matière est faites de quanta qui forment des mousses de spin au fur et a mesure de leur évolution, et qui interagissent entre eux pouvant et changeant perpétuellement de "forme" de façon indéterminée, comment expliquer que les objets autour de nous restent stables dans leur apparence? Par exemple pourquoi une table en bois gardent à nos yeux toujours la même forme ou la même dimension?
Sur gravité quantique a bouclé formule :
F=((G*ma*mb)/(R*2^n))^2^n;
Les interactions entre les quanta exigent elles de l’énergie ?
Cette chaine est passionnante. C'est dommage qu'il y ait chaque fois un léger décalage entre son et image qui perturbe la compréhension. Les thèmes abordés sont par essence difficile à apréhender, alors cela désert directement le propos qu'il y ait une barrière supplémentaire à la compréhension. Durant la vidéo je me trouve souvent à détourner le regard de l'écran pour pouvoir me concentrer sur le sens des phrase plutôt que d'être sans cesse distrait par les mots eux-mêmes avec les mouvements visibles de la bouche... En tout cas je m'abonne quitte à n'écouter que le son ^^
Salut H2SO4pyro (nom interessant ! Ce serait le H2SO7 ?).
Merci pour ton commentaire. J'essaierai de faire mieux pour éliminer le décalage.
Je suis content que tu trouves la chaîne passionante :) À bientôt alors ! Simone
Bonjour Simone, comment la quantification de l espace temps s integre t elle dans l expansion de l univers, creation de nouveaux quantas au sein des fluctuations ? Si oui cette creation d espace se conjuge donc avec une "creation" de temps alors ? Merci d avance pour votre reponse. Merci aussi pour vos videos tres interresantes . Philippe
Bonjour Philippe ! Très bonne question. Selon la gravité quantique à boucles, l'expansion de l'Univers s'explique par la formation de nouveaux vertices et bords du réseau de spin. L'évolution d'un réseau de spin est déterminée par l'opérateur mathématique Hamiltonien qui, agissant sur un vertex, crée une nouvelle structure du réseau.
Ça l'est en principe, car le problème est de déterminer la forme de ces opérateurs. Autrement dit, les calculs à cet égard sont très difficiles.
Un thème lié à cela et peut-être encore plus fascinant est celui de l'origine de l'énergie obscure. Il serait possible que l'énergie obscure provienne des effets de la gravité quantique. Il s'agit de très petits effets, qui se manifestent à l'échelle de Planck ou lorsque la courbure de l'espace-temps est extrême. La seule chance que l'énergie obscure soit un effet de la gravité quantique est donc qu'elle soit une somme cohérente de très petits effets, accumulés au fil du temps pour donner naissance à l'effet que nous décrivons aujourd'hui comme l'énergie obscure : celui d'une accélération de l'expansion de l'univers.
Merci pour cette belle question et à bientôt ! :)
Simone
Très intéressant. Mais, au fait, en français, on dit "relativité restreinte", pas "relativité spéciale" qui est le terme anglais.
Salut Roglo, tu as raison ! Je m'en suis rendu compte trop tard ! :) En italien on peut utiliser les deux. Merci ! Et à bientôt ! :)
Très bonne vidéo, très claire et expliquée assez simplement pour des gens comme moi. Tu rentres dans mon trio préféré avec Jean Pierre Luminet et Christophe Galfard, d'autres très bons vulgarisateurs scientifiques. Et petite question, en gros, l l'espace et le temps ne sont pas des pré-requis de la théorie mais seraient en gros générés par cette même théories ??
Merci beaucoup, et vivement dimanche prochain pour la suite. 👍🙏 Nouveau partage
Salut Iyahuasca ! Merci beaucoup à toi pour ton commentaire. Ça me rend très heureux :)
Pour la gravité quantique à boucles, l'espace-temps est l'un des ingrédients dont le monde est fait et l'un des ingrédients de départ de la théorie.
Mais ça à niveau microscopique. À un niveau énormément plus petit que celui des atomes. Le 10^-35 mètres dont on parle dans la vidéo. En fait, la théorie s'appelle "à boucles" parce que la mathématique derrière la théorie implique des calcules sur les réseau de spin (dans la vidéo) sur des chemins fermés, qui rétournent au point de départ. Des chemins sur l'espace-temps.
Ce qui émerge est l'espace et le temps au niveau macroscopique, notre niveau d'êtres faits de myriades de molécules.
C'est l'exemple de la surface du lac vers la fin de la vidéo.
J'espère que la réponse soit claire :)
Merci encore pour tes questions, Iyahuasca !
Cette série sur le temps sortira avec une vidéo toutes les deux sémaines :)
À bientôt!
Simone
@@PepitesdeScience je "pense" avoir compris oui😅 merci pour ton retour en tout cas. 👍
:) Une autre façon de le voir est la suivante.
À niveau microscopique il existe le champ gravitationnel, qui est (la courbure de) l'espace-temps.
L'espace-temps existe à niveau micro, mais c'est très différent de ce que nous percevons avec nos sens.
Ce que nous percevons est l'éffet de voir tous ces quanta de gravitè, de matière, électromagnétique.. depuis une grande distance.
Alors là, ainsi comme on voit la surface d'un lac, même s'il n'y a pas de surface à niveau micro, on perçoit l'espace et le temps.
Mais si on était des êtres microscopiques (ce n'est pas possible, mais on l'imagine), on pourrait distinguer les quanta individuels et l'espace-temps serait très différent de ce que nous, les humains, perçoivent. :) :) :)
@@PepitesdeScience OK,merci beaucoup pour ce complément d'explication..
depuis mes E.M.I./N.D.E., j'ai une sensation que le temps ralentit ou s'est dilaté.
Vraiment je pensais que tu imitais la voix de Roveli, mais tous les italiens ont cet accent adorable quand ils parlent français, c'est trop chou
Ciao Imz dev !
Eheh Mon accent en français est incontournable :D
Pour les quanta d'espace-temps, il faut dire que c'est dangereux de prendre au mot les images que l'on utilise pour décrire le monde quantique.
Parce que dans le monde quantique il n'existe pas le concept de forme définie, précise. Tout fluctue et oscille.
Par exemple, l'image d'un électron comme une petite balle est erronée.
L'électron n'a pas un forme définie ni une position définie dans l'espace-temps.
De la même façon, les polyèdres qui représentent les quanta d'espace ne sont pas des vrais polyèdres.
Dans le monde quantique tout est flou. "Fuzzy" en anglais.
Donc, les polyèdres oscille, se trouvent dans une superposition d'états.
Ce qu'on peut dire est que leur volume est quantifié et l'aire de contact entre deux quanta adjacents est quantifiée.
Les reste des détails est fuzzy.
Je me souviens que quand j'étudiais à l'Université on a eu une longue discussion entre étudiants et professeurs sur la possibilité
d'imaginer le monde quantique. La conclusion a été qu'on ne peut pas l'imaginer. C'est un monde qu'on peut parfois saisir avec l'imagination
et la mathématique unie. Mais même ainsi, il reste un monde alien.
Merci pour ton beau commentaire Imz dev ! À bientôt ! :)
@@PepitesdeScience
Ciao Simone !
Je suis un peu familiarisé avec la notion d'électron, l'onde qui le porte, le côté Fuzzy de tout ce petit monde.
C'est grâce à la vulgarisation. Par exemple aujourd'hui, avec ScienceEtonnante je viens de bien mieux comprendre à quoi correspondent "les inégalités de BELL".
Mais dès que tu comprends un peu quelque chose, tu as 1000 questions qui arrivent ! ;p
...
Tu dis que, un quantum ne peut être qu'un multiple du plus petit volume. Mais si je prends comme multiple 10e34, j'obtiens un quantum d'un mètre ! ;p
Q1: Quel est le multiple maximum ?
Q2: Est-ce que dans un volume donné, loin de toute matière, il y a un nombre fixe de quanta ? Je pose super mal ma question :(
Q3: Est-ce que la portée de la gravité, qui normalement est "infinie", s'arrête à une certaine distance à cause d'un multiple inférieur à 1 par exemple ?
Et c'est tout !
Ciao Imz dev! Merci pour tes très belles questions !! J'adore ta passion pour la science. Je te réponds demain, avec plus de calme :) Ciao ! Simone
Ciao Imz dev, je réponds à tes questions.
R1. Chaque système quantique à ses propres valeurs permise pour les variables qui décrivent le système (dans le cas des quanta de gravité, on parle du volume des quanta et de l'aire de contact entre quanta d'espace adjacents).
Cela veut dire qu'il y a des "opérateurs" mathématiques qui décrivent exactement quelles valeurs sont permises.
Ces valeurs sont un nombre infini, en principe.
R2. Les quanta d'espace (et d'espace-temps plus en générale) ne sont pas DANS l'espace, mais ils sont eux-mêmes l'espace.
Donc, même si on peut imaginer l'espace d'un pièce de la maison, par exemple, comme constitué par un grand nombre de quanta d'espace,
cette notion d'espace jaillit de l'interaction de ces quanta d'espace(-temps) entre eux et avec les autres quanta dont le monde est fait.
Et même si on veut un peu forcer l'idée des quanta qui vivent dans l'espace, ainsi pour avoir une image dans les yeux, même dans ce cas on doit considérer que dans le monde quantique tout oscille et fluctue. Donc, le nombre de quanta dans cette pièce n'est pas un nombre fixé.
R3. La question est très belle. Le champ gravitationnel (comme on le verra dans l'une des vidéos sur le temps) est la courbure de l'espace-temps.
Cela veut dire qu'un object avec masse, par exemple le Soleil, génère un champ gravitationnel qui se propage à la vélocité de la lumière dans l'espace. En termes de courbure de l'espace-temps, cela veut dire que l'espace-temps se courbe maintenant dans un endroit proche du Soleil, et un moment après il se courbe dans un endroit un peu plus loin du Soleil, etc. La courbure se propage comme un onde.
Lorsque l'onde atteint la Terre, par exemple, le mouvement de la Terre changera à cause du changement de la courbure de l'espace-temps.
Quelle est la connexion avec les quanta?
Dans la vision de la gravité quantique à boucles, le champ gravitationnel est fait de quanta d'espace-temps et la courbure est donnée par l'interaction de ces quanta entre eux. Ainsi, pour calculer la courbure de l'espace-temps on doit calculer des certains opérateurs mathématiques sur des chemins fermés (les boucles). La valeur qu'on obtient est la courbure.
Alors, pour répondre à ta question, l'action à distance de la gravité n'est pas déterminée par le nombre de quanta d'espace(-temps) présents, mais de l'interaction entre eux, qui détermine la courbure de l'espace-temps.
J'espère avoir pu t'aider :)
Merci et à bientôt! :)
Simone
@@PepitesdeScience
Ciao Simone ! Mais bien sûr que ça va m'aider, et vraiment je te remercie du fond du cœur de prendre un peu de temps pour me (nous) répondre.
Je vais te relire très attentivement, laisse-moi mettre un peu d'ordre dans mon réseau de spins ... oups ^^ ? de neurones ! ;p
J'étais là il y a une heure th-cam.com/video/jFFEWx5nb00/w-d-xo.html
En général quand Aurélien est devant un grand tableau avec plein d'équations : je sais que ce n'est pas pour moi ... et bien j'ai eu tort de ne pas l'écouter à l'époque, car il y a des petites choses que je pouvais quand même comprendre. Et effectivement, et comme tu me l'as dit, il ne faut pas avoir une vision trop simpliste avec des "petits atomes d'espace".
...
Encore merci Simone ! Tu es mon physicien préféré
Bonjour.
Très intéressant ! D'autant que ces questions font partie de mes préoccupations.
Voici un vidéo fort pédagogique, pouvant être suivie par tous, mais dans laquelle apparaissent des termes connus des scientifiques et permettant aux amateurs éclairés d'explorer un bon nombre de domaines. Mais il faut être prêt à des mathématiques, de la géométrie que l'on n'enseigne pas au lycée. Or, avec internet on peut accéder progressivement à ces connaissances et aux questions brûlantes actuelles.
Merci donc, et je m'abonne.
NEKO
Salut Le Neko Gilles ! Je suis ravi que mon travail de vulgarisation te plaise :) Ciao! Simone
j'ai un gros problème avec le mot indéterminisme qui n'existera jamais. Qu'est ce que vous entendez exactement par indéterminisme s'il vous plait ? Qui n'est causé par rien ?
Salut Jérémia! Indéterminisme signifie qu'on ne peut pas connaître complètement l'état d'un système microscopique. Par exemple, si on mesure la position d'une particule avec haute précision, on connait très peu de sa vitesse et vice versa.
Au début du XIX siècle, certains ont dit que l'indéterminisme implique que la causalité n'existerait pas, mais après la communauté scientifique a conclu que ça n'est pas vrai. La causalité existe toujours, mais on n'est pas capable de saisir tous les détails d'un système microscopique maintenant pour pouvoir predire exactement ce qui se passera dans le futur. On est capable de predire des probabilité des événements futurs. Ma chaque événement microscopique possède une cause. :) Simone
@@PepitesdeScience merci pour vos éclaircissements. Si j'i bien compris indéterminé est à prendre dans le sens d'inconnu.
Exactement, Jérémia ! :) C'est ça. :) À bientôt, Simone