Concepts-Majeurs-en-Physique | Dr. Goulu

Le zéro l'infini l'ensemble vide existent en mathématiques mais pourquoi ça n'existent pas en physique ?

Fri, 22 Mar 2024 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les maths sont un langage permettant de décrire des abstractions de façon formelle. C’est un peu comme de la poésie avec des règles hyper rigoureuses. Ça permet de décrire une infinité d’univers un peu, beaucoup, passionnément différents du notre, même à la folie.

Et aussi de décrire un peu le notre. Et dans le notre il n’y a en effet ni ensemble vide ni infini, jusqu’à preuve du contraire.

Pour le zéro, on pourrait discuter, voir par exemple.

J'ai entendu dire que le modèle standard prédit une constante cosmologique différente de la réalité de l'ordre de 10^120, comment est-ce que c'est possible pour une théorie souvent appelée "la théorie la plus précise/réussie en science" ?

Fri, 18 Aug 2023 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Cet article résume très bien la situation

D’abord le lien entre l’ prévue par la (et pas le ) et la constante cosmologique de la relativité n’est pas si direct que ça. Certains disent carrément qu’il n’y a pas de problème…

Ensuite, il existe une flopée d’articles proposant d’utiliser une pour régler le problème. Attention c’est très technique ( = j’y pige rien… mais il me semble que c’est un truc du genre de la somme de Ramanujan . A la fin de son génial article, David Louapre explique que ce résultat a quelque chose à voir avec… l’ !)

Il dit aussi que “*la somme 1 + 2 + 3 + 4 + … est bien infinie, mais -1/12 est ce qui la sépare de ∫xdx qui est aussi infini.”,*ce qui suggère une autre piste sur laquelle on trouve une foultitude d’articles : la discrétisation de l’espace-temps.

Cette idée s’impose de plus en plus grâce à la qui permet notamment de résoudre des “catastrophes numériques” concernant la thermodynamique des trous noirs. Petite initiation vulgarisée ici :

Bref, comme souvent en physique théorique, le problème n’est pas qu’on a pas d’explication au mais qu’on en a trop, et qu’il faut les départager par des expériences. Et ça, ça prend plus de temps que de gribouiller des équations sur un tableau noir.

Pourquoi 2 objets de masse différentes tombent à la même vitesse, alors qu'ils sont mus par une force proportionnelle à leur masse (F = mg) ?

Sun, 06 Aug 2023 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui c’est une excellente question : comment la Terre connaît la masses des objets qui tombent pour les attirer avec la bonne force ? Elle se dit “ho ! il a lâché le kilo de pain, hop je crée une force de 9.81 Newton, et voilà ça tombe bien comme il faut…” ?

Newton avait compris que “tout se passe comme si” cette force existait, et qu’elle accélérait l’objet selon sa F=m.a donc qu’on avait m.g=m.a, on simplifie par m et tous les objets tombent avec la même accélération a=g.

Mais il n’avait aucune idée de ce qui générait cette force “intelligente”, capable de connaître la masse, et même la distance entre les objets si on considère sa loi de la gravitation universelle.

C’est Einstein qui a résolu ce gros problème : il n’y a pas de force, et les objets en chute libre n’ont pas d’accélération. Un bonhomme en chute libre dans le vide ne ressent pas de force, pas d’accélération (avec le frottement de l’air, il la ressent plutôt vers le haut…).

Il n’y a qu’UNE seule explication possible au fait que les objets tombent, c’est que la masse de la Terre déforme tellement l’espace temps que c’est la surface de la Terre qui “accélère” vers le haut. J’ai mis des “guillemets” parce que dans l’espace-temps relativiste, l’accélération n’a pas la même définition que la classique dérivée de la vitesse par rapport au temps. En relativité, l’accélération est une “courbure” de l’espace-temps.

2 objets de masses différentes tombent à la même vitesse parce que c’est la surface de la Terre qui “accélère” vers eux à g.

Est-ce que l'infini n'est qu'un objet mathématique ? Y a-t-il quelque chose de physique qui soit infini et pas qu'apparent ?

Wed, 06 Jul 2022 00:00:00 +0000

Réponse publiée

non, il n’y a rien d’infini en physique.

Peut-être l’Univers, mais nous ne sommes en relation causale qu’avec un bout fini d’icelui, l’ , dans lequel il y a environ $4\times 10^{84}$ photons un nombre tellement ridiculement faible qu’on peut l’écrire ici : 4'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000

S’il s’avère que l’Univers est quantifié à l’échelle de Planck , alors il y a environ $8\times 10^{184}$ “briques d’espace-temps” dans l’Univers observable, un nombre à peine plus grand…

Sans parler d’infini, en maths on manipule des nombres incroyablement plus grand que ça

Notes de bas de page