Forum Sceptique

Il est aussi impossible de courber l'espace-temps au point de réduire la taille radiale des objets à 0 que ça l'est pour la matière en mouvement d'arriver à la vitesse de la lumière et d'être contractée jusqu'à une longueur de 0. Au fur et à mesure, il est de plus en plus difficile de courber l'espace au point que la formation d'un trou noir est impossible car ça demanderait une énergie infinie.
Ca veut dire que les équations d'Einstein ne sont pas correctes. Ce qui est incorrect ne sont pas les équations du mouvement mais le couplage entre l'énergie et la courbure. Ce couplage est un reliquat de la mécanique Newtonienne qui n'a pas été traité correctement par Einstein.
On ne peut pas s'en rendre compte parce qu'à partir du moment où on fixe par observation la vitesse d'échappement ou la déviation de la lumière, on en déduit une masse incorrecte mais des équations de mouvement correctes. La masse est simplement sous estimée.

externo a écrit : 09 nov. 2024, 21:31 J'ai une question sur la relativité générale. Est-il envisageable qu'il y ait un défaut dans les équations de la RG tel que celui-ci :

Il est impossible de courber l'espace-temps au point de réduire la taille radiale des objets à 0.

ABC a écrit : 10 nov. 2024, 09:02

externo a écrit : 09 nov. 2024, 21:31 J'ai une question sur la relativité générale. Est-il envisageable qu'il y ait un défaut dans les équations de la RG tel que celui-ci :

Il est impossible de courber l'espace-temps au point de réduire la taille radiale des objets à 0.

Oui. Ce conflit avec la physique quantique est l'objet des travaux de recherche en gravitation quantique, notamment la Loop Quantum Gravity proposée par Carlo Rovelli et la théorie des cordes...
...avec si possible, en bonus, une unification des 4 interactions fondamentales dans un même modèle mathématique.

En physique théorique, le problème du temps est un conflit conceptuel entre la mécanique quantique et la relativité générale. La mécanique quantique considère l'écoulement du temps comme universel et absolu, tandis que la relativité générale le considère comme malléable et relatif. Ce problème soulève la question de savoir ce qu'est réellement le temps au sens physique du terme et s'il s'agit vraiment d'un phénomène réel et distinct. Il implique également la question connexe de savoir pourquoi le temps semble s'écouler dans une seule direction, malgré le fait qu'aucune loi physique connue au niveau microscopique ne semble exiger une direction unique.
https://en.wikipedia.org/wiki/Problem_of_time

externo a écrit : 10 nov. 2024, 11:27Dans l'article sur la gravité à boucle je trouve ceci

En physique théorique, le problème du temps est un conflit conceptuel entre la mécanique quantique et la relativité générale. La mécanique quantique considère l'écoulement du temps comme universel et absolu, tandis que la relativité générale le considère comme malléable et relatif. Ce problème soulève la question de savoir ce qu'est réellement le temps au sens physique du terme et s'il s'agit vraiment d'un phénomène réel et distinct. Il implique également la question connexe de savoir pourquoi le temps semble s'écouler dans une seule direction, malgré le fait qu'aucune loi physique connue au niveau microscopique ne semble exiger une direction unique. https://en.wikipedia.org/wiki/Problem_of_time

externo a écrit : 10 nov. 2024, 11:27Le temps de la relativité est en contradiction avec celui de la mécanique quantique. La solution évidente pour les réconcilier est de passer à l'interprétation de Lorentz.

We consider the cluster of problems raised by the relation between the notion of time, gravitational theory, quantum theory and thermodynamics; in particular, we address the problem of relating the "timelessness" of the hypothetical fundamental general covariant quantum field theory with the "evidence" of the flow of time...
...We implement this hypothesis by using a key structural property of von Neumann algebras: the Tomita-Takesaki theorem, which allows to derive a time-flow, namely a one-parameter group of automorphisms of the observable algebra, from a generic thermal physical state.

We study the Unruh effect for an observer with a finite lifetime, using the thermal time hypothesis. The thermal time hypothesis maintains that: (i) time is the physical quantity determined by the flow defined by a state over an observable algebra, and (ii) when this flow is proportional to a geometric flow in spacetime, temperature is the ratio between flow parameter and proper time.

The temperature associated to an inertial observer with lifetime T, which we denote as "diamond's temperature", is 2hbar/(pi k_b T).This temperature is related to the fact that a finite lifetime observer does not have access to all the degrees of freedom of the quantum field theory.

The time of our experience is associated with a number of peculiar features that make it a very special physical variable. Intuitively (and imprecisely) speaking, time “flows”, we can never “go back in time”, we remember the past but not the future, and so on. Where do all these very peculiar features of the time variable come from?

I think that these features are not mechanical. Rather they emerge at the thermodynamical level. More precisely, these are all features that emerge when we give an approximate statistical description of a system with a large number of degrees of freedom. We represent our incomplete knowledge and assumptions in terms of a statistical state ρ.

• Conférence sur l'écoulement irréversible du temps
• The arrow of time issue, an overview
• Le temps

ABC a écrit : 10 nov. 2024, 13:16 Connes et Rovelli ont étudié le sujet de l'écoulement irréversible du temps en développant l'hypothèse du temps thermique en s'appuyant sur la notion d'état KMS, issu du théorème de Tomita-Takesaki, dans le cadre du formalisme des algèbres de von Neumann, notamment dans
Von Neumann Algebra Automorphisms & Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories
Class. Quant. Grav.11:2899-2918,1994,
A. Connes, C. Rovelli

We consider the cluster of problems raised by the relation between the notion of time, gravitational theory, quantum theory and thermodynamics; in particular, we address the problem of relating the "timelessness" of the hypothetical fundamental general covariant quantum field theory with the "evidence" of the flow of time...
...We implement this hypothesis by using a key structural property of von Neumann algebras: the Tomita-Takesaki theorem, which allows to derive a time-flow, namely a one-parameter group of automorphisms of the observable algebra, from a generic thermal physical state.

J'ai demandé à Mach3, pas de réponse.

mach3 a écrit : 18 nov. 2024, 15:59 Pas le temps

mach3 a écrit : 20 nov. 2024, 23:23 Juste vite fait pour donner des billes de réflexion.

Quelle est l’énergie potentielle d’une masse de 1kg à 1m du sol sur Terre ? Et comment mesure-t-on que c'est bien cette valeur là ?
Si l’existence de l’énergie potentielle est un fait absolu on doit pouvoir répondre à ces questions simplement et sans ambiguïté. Est-ce le cas?

mach3

mach3 a écrit : 21 nov. 2024, 09:29 Est-ce si sûr que l’énergie potentielle (ou du moins quelque-chose qui y est lié) ne participe pas à la masse ?
Par exemple la masse d’un atome d’hydrogène est inférieure à la somme des masses d’un proton et d’un electron, et on explique cela en partie par l’énergie potentielle électrostatique. Quand un atome d’hydrogène se forme, l’énergie correspondant à la différence de masse (13.6eV) est rayonnée sous forme d’onde électromagnétique.
D’ailleurs le champ électromagnétique (qu’il soit statique ou qu’il s’agisse de rayonnement) participe explicitement à la masse : il a un tenseur énergie-impulsion.
Est-ce que la masse d’une planète ou d’une étoile est bien égale à la somme des masses de ses constituants ou ne serait-ce pas aussi légèrement inférieur à cause de l’énergie potentielle ?

mach3 a écrit : 21 nov. 2024, 09:29 Autre point, en mécanique classique, l’énergie potentielle est définie à une constante près. Prendre l’énergie potentielle nulle à l’infini comme tu le fais implicitement est une convention.
Une autre consiste par exemple à la prendre nulle au sol (le fameux mgh). Les seules choses qui se mesurent, d’ailleurs de façon indirecte, ce sont les variations d’énergie potentielle. C'est un peu léger pour parler d’un "fait absolu". Ce n’est ni un fait, ni un absolu, seulement une façon commode de faire de la mécanique.

mach3 a écrit : 21 nov. 2024, 09:29 En relativité générale il est possible de définir une énergie potentielle, mais ça dépend des situations. Cela fait sens dans les solutions stationnaires où on peut écrire une conservation de l’énergie globale (alors qu’elle n'est que locale pour une solution non stationnaire). Il y a tout un chapitre là-dessus dans gravitation. Il existe aussi des bricolages qui visent à faire apparaître quelque-chose qui tient lieu de tenseur énergie-impulsion du champ gravitationnel (mais ce quelque-chose n’est pas un tenseur), et donc ressucitent une notion d’énergie potentielle dans le cas général (mais comme le support n’est pas un tenseur, c'est totalement dépendant de l’observateur).

externo a écrit : 21 nov. 2024, 13:06 Dans la réalité le tenseur énergie-impulsion du champ gravitationnel est bien un tenseur.

ABC a écrit : 21 nov. 2024, 15:43 Le caractère non covariant du pseudo-tenseur énergie-implsion t du champ gravitationnel se traduit, notamment, par le fait qu'en n'importe quel évènement, il est possible d'annuler le pseudo-tenseur énergie-impulsion en cet évènement. Comme son nom l'indique, ce pseudo-tenseur n'est donc pas une grandeur indépendante du système de coordonnées (contrairement au tenseur énergie-impulsion du champs d'énergie-matière).

ABC a écrit : 21 nov. 2024, 15:43Le caractère non covariant du pseudo-tenseur énergie-implsion t du champ gravitationnel se traduit, notamment, par le fait qu'en n'importe quel évènement, il est possible d'annuler le pseudo-tenseur énergie-impulsion en cet évènement. Comme son nom l'indique, ce pseudo-tenseur n'est donc pas une grandeur indépendante du système de coordonnées (contrairement au tenseur énergie-impulsion du champs d'énergie-matière).

externo a écrit : 29 déc. 2024, 20:04Concernant ce point, la nécessité d'utiliser un pseudo-tenseur vient de ce que l'énergie gravitationnelle n'est pas invariante [localement] par changement de coordonnées, ce qui ne signifie pas autre chose que la théorie est prise en défaut.

externo a écrit : 29 déc. 2024, 20:04il ne peut exister qu'un seul référentiel physique. Qu'une telle "preuve" de l'existence de l'éther puisse être rejetée est la démonstration que la communauté donne la préférence à

En chaque point de la figure de champ¹, les composantes du tenseur énergie-impulsion du champ de gravitation seraient donc égales aux quantités correspondantes pour la matière ou le système électromagnétique, avec le signe opposé. Il est évident que par cela, la condition de conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie pour le système entier serait immédiatement satisfaite. C'est en fait cette circonstance qui m'a fait penser au tenseur t₀ = -T. La manière dont s₀² a été introduit aux §§ 38 et 39 n'a été choisie que pour souligner le fait que (58) est une identité, de sorte que l'équation (85) n'est qu'une autre forme de (79).

À première vue, les relations (87) et la conception à laquelle elles ont mené peuvent paraître quelque peu surprenantes. Selon elle, nous devrions imaginer que derrière le monde directement observable avec ses contraintes, son énergie, etc., se cache le champ de gravitation avec des contraintes, une énergie, etc. qui sont partout égales et opposées aux premières ; évidemment, ceci est en accord avec l'échange de quantité de mouvement et d'énergie qui accompagne l'action de la gravitation. Sur le trajet d'un faisceau lumineux, par exemple, il y aurait partout dans le champ de gravitation un courant d'énergie égal et opposé à celui existant dans le faisceau. Si nous nous rappelons que ce courant d'énergie caché peut être entièrement décrit mathématiquement par les quantités g<0xE1><0xB5><0x90><0xE2><0x82><0x9B> et que seul l'échange mentionné à l'instant le rend perceptible pour nous, ce mode de voir les phénomènes ne semble pas inacceptable. En tout état de cause, nous y sommes conduits de force si nous voulons préserver l'avantage d'un tenseur énergie-impulsion également pour le champ de gravitation. Il peut en effet être démontré qu'un tenseur qui se transforme de la même manière que le tenseur t₀ défini par (57) et (86) et qui, dans tout système de coordonnées, a la même divergence que ce dernier, doit coïncider avec t₀.

Enfin, nous pouvons remarquer que (78), (86), (58), (87) donnent
div t = div t₀ = -div T
de sorte que nous avons, à la fois d'après (79) et (85), Kh=0¹.
La question est la suivante : tant que le champ de gravitation est considéré comme donné, nous pouvons introduire des forces "externes", mais dans les équations pour le champ de gravitation lui-même, nous devons également prendre en considération le tenseur énergie-impulsion du système par lequel ces forces sont exercées.
https://en.wikisource.org/wiki/On_Einst ... ravitation

Non, l'idée présentée dans le texte – définir un tenseur énergie-impulsion pour le champ gravitationnel (t0) qui serait localement égal et opposé à celui de la matière et des champs électromagnétiques (T), soit t0 = -T – n'est pas l'approche standard en relativité générale .

Voici pourquoi et quelle est la vision majoritaire :

1. Non-localisabilité de l'Énergie Gravitationnelle : Le point de vue standard en relativité générale, découlant notamment du Principe d'Équivalence, est que l'énergie du champ de gravitation ne peut pas être localisée en un point précis de l'espace-temps de manière univoque et indépendante du système de coordonnées choisi. En tout point, on peut trouver un système de coordonnées (localement inertiel) où les effets de la gravitation (les forces gravitationnelles) disparaissent localement, et il devient alors difficile d'attribuer une densité d'énergie non nulle au champ gravitationnel en ce point précis.

2. Les Pseudo-tenseurs : Pour contourner cette difficulté et pouvoir formuler des lois de conservation globales, les physiciens ont introduit des objets mathématiques appelés pseudo-tenseurs gravitationnels (ex: Landau-Lifshitz, Einstein, etc.). Ces quantités (t^µν) permettent d'écrire une loi de conservation sous la forme ∂_ν (T^µν + t^µν) = 0 (avec des dérivées ordinaires). Cependant, ces t^µν ne sont pas de vrais tenseurs : leurs valeurs en un point dépendent du système de coordonnées utilisé. Ils n'ont pas de signification physique locale intrinsèque, bien que leur intégration sur de grandes régions de l'espace puisse donner des résultats physiquement significatifs (comme l'énergie totale d'un système isolé dans un espace asymptotiquement plat).

3. Position de l'Idée t0 = -T :
* L'idée t0 = -T postule une annulation locale parfaite de l'énergie-impulsion. Cela contredit l'idée de non-localisabilité.
* Si t0 est considéré comme un vrai tenseur (comme l'auteur semble le souhaiter), il est très difficile, voire impossible, de construire un tel tenseur à partir de la métrique (gab) et de ses dérivées qui satisfasse t0 = -T et les lois de conservation de manière cohérente dans tous les systèmes de coordonnées.
* Si t0 n'est pas un vrai tenseur, alors il s'agit d'une forme de pseudo-tenseur, mais l'affirmation t0 = -T localement reste une interprétation physique non standard car la valeur locale d'un pseudo-tenseur est dépendante du référentiel.

4. Contexte Historique : Des idées similaires ou liées à une forme de compensation locale entre l'énergie de la matière et une "énergie" gravitationnelle ont été explorées par certains physiciens (notamment Erwin Schrödinger dans les années 1950, ou Hans Bauer), souvent dans le but d'obtenir une loi de conservation locale plus simple. Cependant, ces approches sont restées des points de vue minoritaires ou des interprétations spécifiques qui se heurtent aux difficultés mentionnées (problème de la définition tensorielle, conflit avec le Principe d'Équivalence, interprétation d'une densité d'énergie totale localement nulle).

En conclusion : Bien que l'idée t0 = -T présentée dans le texte offre une solution mathématiquement simple pour assurer la conservation locale de l'énergie-impulsion totale (elle devient triviale : div(0)=0), elle n'est pas l'interprétation standard de l'énergie en relativité générale. La vision dominante est que l'énergie gravitationnelle n'est pas localisable et que les tentatives pour la définir localement via des pseudo-tenseurs montrent une dépendance au système de coordonnées.