Le Rien (conquête spatiale et tutti quanti)

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Bonjour tout le monde =)

Hier soir je discutais de choses et d'autres avec quelques amis, ne me demandez pas pourquoi, mais nous nous sommes mis à parler de conquête spatiale et des problèmes qu'une telle chose soulevait.
Alors on est passé sur les problèmes de vitesse de la lumière, de distance, du facteur psychologique et tout, mais y'a un point sur lequel j'ai pas mal bloqué "mentalement" et auquel j'avais déjà pensé un chouilla je ne sais plus trop quand, c'est l'éventuelle "Limite".

Donc j'en arrive au titre ô combien pertinent de ce sujet, est il possible de définir le "Rien", enfin le vrai rien hein, pas le vide, le "Rien" où tout serait éventuellement "enfermé", y'a des théories la dessus ? Nan parceque j'ai du mal à concevoir le concept même de rien, alors on m'a avancé que notre monde actuel serait régit par pas mal de dimensions (9 ou 10, j'ai un trou ) et que notre vision traditionnelle en 3D ne permettait pas d'appréhender comme il le fallait ce problème.
Mais bon, il était 2h du mat, j'avais pas forcément l'esprit au top de ma forme, et du coup, j'ai oublié les détails des débuts d'explication.

Bref jolien, toi qui on le sait tous, a déjà mis un pied sur Mars et pour qui les tachyons n'ont plus de secret, peut tu éclairer ma lanterne ? A défaut, des bouquins à conseiller amenant un début d'explication ? des sites un peu spécialisés mais pas trop (Rien sous google, s'pas le top niveau résultats) ?
Il existe pas mal de théories sur l'infini ou le fini de notre Univers. Pour le moment, rien ne permet de penser qu'il soit fini, mais on n'a aucune preuve qu'il soit infini. Peut être que "Le Rien" n'existe pas. Dans tous les cas, on ne pourra jamais avoir la preuve scientifique qu'il est infini, tout au plus très tres très grand. Un scientifique doit savoir s'arrêter de poser des questions car il y a des questions auxquelles il ne peut répondre tout en restant un scientifique

Dans tous les cas, l'espace interstellaire, s'il n'est pas vide avec sa magnifique densité de 1000 particules par m^3 peut paraître pas mal plein de rien déjà. Et que dire de l'espace intergalactique avec 3 particules par m^3
J'avoue m'être posé la question plusieurs fois.
J'ai notamment du mal avec certaines théories.

La plus difficile à comprendre, celle de Einstein, qui dit que l'univers serait actuellement en expansion.
Mon interprétation: Il est donc fini. Or l'univers, ça reste quand même pour moi un grand espace de vide. Alors derrière la limite, il y a quoi?
(On dit que l'univers est en expansion parce que les galaxies ont tendance à s'écarter les unes des autres, mais ça ne m'éclaire pas vraiment...)

Donc si il y a un bon vulgarisateur, ou quelqu'un qui connaît de bons sites là dessus, apparemment y a des preneurs. (même en anglais)
Le probleme avec cette question c'est que meme chez les scientifiques c'est plus de la croyance qu'autre chose, car en admettant que l'univers est fini, c'est qu'il est contenu dans quelque chose de plus grand encore, il n'est pas dit qu'on puisse trouver la reponse autrement qu'en sortant, en trouvant cette limite.
Cela dit on peut aussi définir que l'univers est la limite de la réalité, a ce moment là pour nous qui sommes a l'interieur de cette réalité, c'est infini, mais meme si c'est le cas, en étant a l'interieur de quelque chose (la réalité), on se retrouve à se poser la question de l'exterieur ( de cette réalité ).
Bref personnellement je me suis posé parfois aussi la question, mais je crains qu'il n'y a pas vraiment d'autre reponse que celle qu'on peut imaginer.
11 univers selon la théorie des cordes.Parlons du notre, je ne crois pas que le rien puisse exister il serai une negation total de l'energie meme , je vois l'univers donc l'espace temps comme une boucle ,donc il n'y aurait jamais de rien , sachant par la que le futur n'existe pas et le passé non plus ^^ le futur ce passe en ce moment comme le passé.
Le fait de parler de "limite" ou bien de ce qui est "derrière" l'univers n'a pas de sens. Bien sûr, je dis ça de mémoire et même des sources l'affirmant ne pourraient être sûres à 100%, mais il est quand même communément admis que l'univers a créé son propre espace temps, ainsi que quelques autres dimensions qui nous échappe.

En gros, il faut nous imaginer comme dans une grande boule. Cette boule s'étend, c'est-à-dire dilate certaines de ses dimensions. Mais en aucun cas elle ne gagne du terrain sur quelque chose d'autre, quelque chose qui la contiendrait, puisque, toujours en théorie, elle n'est pas contenue par quelque chose qui dispose des même dimensions.

Pour ceux qui ont des notions de maths, imaginez un plan orthonormé (x,y) sur une feuille de papier. Maintenant, placez votre crayon à la verticale de ce plan. Si vous le débouchez, il va perdre en hauteur. Mais vis-à-vis du plan, qui n'est pas défini pour l'axe vertical, est-ce que la caractéristique "hauteur" du crayon a changé ? On ne peut statuer, car cette caractéristique n'est pas défini dans notre plan.

Voilà, j'essaye de dégrossir un peu la chose. Si jamais vous n'êtes pas d'accord avec ce que je dis, corrigez moi, mais restez cool. Je parle au conditionnel, hein
Houla, on arrête avec les bêtises...

Fini et borné, ce sont deux notions totalement distinctes.

l'univers peut tout à fait être fini sans avoir de limite. L'exemple canonique étant la sphère, pour un univers à 2 dimensions : une sphère a une surface finie, et pourtant, où que l'on aille sur cette sphère, on n'atteindra jamais aucune limite au-delà de laquelle on ne serait plus sur la sphère.

Bref, on ne sait pas si l'univers est fini ou infini. Mais s'il est fini, il peut très bien l'être sans avoir de limites.

Citation :
Publié par Dylando11
11 univers selon la théorie des cordes.
Un seul univers, mais avec 11 (ou plus, suivant les théories) dimensions. Nous en percevons 3 d'espace + 1 de temps, il y en aurait 7 de plus qui sont repliées très serré (pour reprendre l'espace à 2 dimensions de tout à l'heure, la sphère, si maintenant on le conçoit comme une forme de baguette très fine, il a toujours deux dimensions, mais on n'en perçoit plus qu'une.)
Citation :
Publié par Serafel
Nan c'est 26.
Non, ça dépend des théories. Il y a plusieurs théories des cordes.
Citation :
Publié par Dylando11
11 univers selon la théorie des cordes.
Nan c'est 26.

Citation :
Non, ça dépend des théories. Il y a plusieurs théories des cordes.
Non ca ne dépend pas, la théorie des cordes c'est 26 dimensions, réduites à 11 ou 10 pour les théories de supercordes qui incluent la supersymetrie dans le modèle, histoire de coller un tout petit peu de loin à la réalité expérimentale evenuelle de dans 15 ans
Citation :
L'exemple canonique étant la sphère, pour un univers à 2 dimensions
Euh... Une sphère, c'est dans un espace à trois dimensions... Nan?
J'avoue qu'à force de réfléchir, je ne suis plus sûr de rien...

Citation :
Mais en aucun cas elle ne gagne du terrain sur quelque chose d'autre, quelque chose qui la contiendrait, puisque, toujours en théorie, elle n'est pas contenue par quelque chose qui dispose des même dimensions

Oui, mais en admettant que ce soit vrai, elle reste contenue dans quelquechose, même aux dimensions inconnues. Le truc, c'est qu'il est bien difficile ne serait ce que de s'imaginer, avec nos connaissances et notre imagination, ce quelquechose. Et si elle ne l'est pas... pfff trop dur à comprendre...
Quand on parle de rien, ce n'est pas forcément du vide. On emploie peut être rien et vide indifféremment, parce que le vide est la conception la plus facile du rien.
Enfin en bref, on a du mal a comprendre une notion de finitude autre que la finitude mathématiques. (Qui n'est pas forcément simple à appréhender)
Citation :
Publié par Chonp / Chaosphere
Euh... Une sphère, c'est dans un espace à trois dimensions... Nan?
J'avoue qu'à force de réfléchir, je ne suis plus sûr de rien...
Il parle de la surface de la sphère qui elle est à 2 dimensions.
Citation :
Publié par Chonp / Chaosphere
Euh... Une sphère, c'est dans un espace à trois dimensions... Nan?
J'avoue qu'à force de réfléchir, je ne suis plus sûr de rien...
Ben non, une sphère, c'est une shère, elle existe indépendemment de ton espace. Tu as besoin de la plonger dans un espace à 3 dimensions pour la représenter, c'est tout.

Citation :
Oui, mais en admettant que ce soit vrai, elle reste contenue dans quelque chose, même aux dimensions inconnues.
Ben non, pas forcément.
Il faut bien comprendre, c'est que l'on ne parle pas de la sphère en tant qu'objet à la forme ronde qu'on peut manipuler, mais de ses caractéristiques topologiques : un point sur une sphère, il peut aller tout droit autant qu'il veut, il n'atteindra jamais de limite, alors que la surface de la sphère est finie.
Cette propriété que possède la sphère, en tant qu'espace de dimension 2, l'univers peut très bien la posséder. C'est une propriété intrinsèque, elle ne nécessite pas d'être contenu dans un méta-univers ou je ne sais quoi.

Évidemment, c'est difficile de se représenter une sphère qui ne soit pas contenue dans un espace tel qu'on a l'habitude. Tout comme il est difficile de se représenter une hyper-sphère à 4,5,6 ou plus dimensions. Et tout comme un être qui ne percevrait que 2 dimensions ne pourrait pas se représenter une sphère.
On ne sait se représenter que des objets qui peuvent être plongés dans notre espace euclidien à 3 dimensions.
Alors ... (ps tapay, hein, j'essaie juste de comprendre...)


Si tu prends un point sur la surface de la sphère, il ne trouvera aucune limite.
Mais si tu prends un points dans la sphère? Il devrait pouvoir, s'il prend la "bonne direction", se "heurter" à la surface de la sphère, qu'on assimilera à la limite de l'univers (l'univers étant ici la sphère).

J'ai bien conscience que ce genre de représentation est très limité, mais il s'agit de vulgariser. Le problème est qu'il ne doit pas y avoir de représentation adéquate, et que les représentations communément maîtrisées ne permettent pas d'appréhender correctement le problème. Mais j'essaie quand même, quitte à mieux comprendre les "pourquoi", plutôt que le problême lui même.

Tin ca fait vachement serieux, cette discussion...
Citation :
Ben non, une sphère, c'est une shère, elle existe indépendemment de ton espace. Tu as besoin de la plonger dans un espace à 3 dimensions pour la représenter, c'est tout.
Comment tu la définis (sans même représentation ...) dans un espace à moins de 3 dimensions? Je serais curieux de savoir ton prétexte là...
Citation :
Publié par Drys Kaine
Comment tu la définis (sans même représentation ...) dans un espace à moins de 3 dimensions? Je serais curieux de savoir ton prétexte là...
bah c'est simple, une sphere c'est le lieu des points à egale distance d'un point fixe, donc dans un plan (2 dimensions) ca s'appelle un cercle.
Citation :
une sphere c'est le lieu des points à egale distance d'un point fixe, donc dans un plan (2 dimensions) ca s'appelle un cercle.
Euh...non, ca n'est pas une définition ça... C'est l'un des critères de définition, mais il n'est pas suffisant. Sans quoi du reste un cercle est une sphère. Ce qui n'est pas le cas, tu en conviendras ...
Citation :
Publié par Chonp / Chaosphere
Si tu prends un point sur la surface de la sphère, il ne trouvera aucune limite.
Mais si tu prends un points dans la sphère? Il devrait pouvoir, s'il prend la "bonne direction", se "heurter" à la surface de la sphère, qu'on assimilera à la limite de l'univers (l'univers étant ici la sphère).
Quand je parle de sphère, je parle de la surface, hein. Sans son intérieur.
L'intérieur, j'appelle ça une boule. Et une boule a effectivement une limite

Citation :
Publié par Drys Kaine
Comment tu la définis (sans même représentation ...) dans un espace à moins de 3 dimensions? Je serais curieux de savoir ton prétexte là...
Tu veux dire mathématiquement ?
[edit: réécriture pour utiliser les coordonnées sphériques, c'est quand même fait pour ça...]
Il y a peut-être une manière classique, mais ce qui me vient à l'esprit, c'est de prendre [0,π]×[0,2π], et de faire une relation d'équivalence R qui «recolle» ce qu'il faut :
00)~(θ11) ssi l'une des condition est vérifiée :
  • θ0 = θ1 et φ0 = φ1 (pour la réflexivité)
  • φ0 = 0 et φ1 = 2π et θ0 = θ1 (recollage le long du méridien 180°)
  • φ1 = 0 et φ0 = 2π et θ0 = θ1 (nécessaire pour la symétrie)
  • θ0 = θ1 = 0 (pôle nord)
  • θ0 = θ1 = π (pôle sud)

On obtient l'ensemble de classes d'équivalences S=[0,π]×[0,2π]/~ qu'il faut munir d'une distance (qui va être la longueur du grand arc entre les deux points). J'ai la flemme de calculer son expression, mais je suppose que tu es convaincu qu'on peut la calculer. Cette distance dépendra d'un paramètre, R qui correspond au rayon de la sphère. Elle vérifiera :
d((θ0,φ),((θ1,φ)) = R|θ10|
d((π/2,φ0),((π/2,φ1)) = R min(|φ10|, 2π-|φ10|)
et elle doit tendre vers R√((θ10)2+(φ10)2) quand (θ00) tend vers (θ11)
edit2: après quelques recherches, le calcul est pas si chiant, si je ne me plante pas ça a l'air de donner:
d((θ00),((θ11))=R arccos(sin(θ0)sin(θ1)cos(φ10)+cos(θ0)cos(θ1)

À noter qu'on peut partir de n'importe quel rectangle [a,b]×[c,d].

Citation :
Publié par Serafel
bah c'est simple, une sphere c'est le lieu des points à egale distance d'un point fixe, donc dans un plan (2 dimensions) ca s'appelle un cercle.
Ben justement, ce que je prétendais, c'est qu'on peut définir une sphère indépendemment d'un espace la contenant. Donc en particulier son centre n'existe pas. Donc on ne peut pas la définir comme ça

PS: ce que tu as défini, c'est une hyper-sphère. Il faut ajouter comme contrainte que ton espace est de dimension 3 pour que ça soit une sphère
Citation :
Publié par Tranb
Hier soir je discutais de choses et d'autres avec quelques amis, ne me demandez pas pourquoi, mais nous nous sommes mis à parler de conquête spatiale et des problèmes qu'une telle chose soulevait.
On était parti sur le fait que naruto est non pas le fils du 4ème Hokage, mais le 4ème lui-même, et que ses deux signes sont le vent (comme l'a indiqué le chapitre 315 sorti la semaine dernière) et que le suivant serait la foudre; ces deux signes étant la base du Shunshin no Jutsu (technique du scintillement du corps)

Certain diront que ce n'est pas possible, car le 4ème Hokage est mort lorsqu'il a fait le pacte de la technique qui a permis d'enfermer le démon renard, la preuve étant le combat d'Orochimaru vs le 3eme. Il invoque 3 cercueils, où sont écrit "1", "2", "4". Des premiers et seconds sortent les deux premiers Hokage. Mais l'invocation du dernier cercueil échoue et on ne sait pas ce qu'il renfermait. Je suis persuadé que l'on n'aurait pu y trouver le 4ème dedans.
Quant à la ressemblance non complète de Naruto et du 4eme, on peut l'expliquer par le fait que son physique ait été modifié par le Démon renard en lui, à cause d'un des sceaux qui laisse filtrer le chakra du démon.


Bref, tout ça pour dire que la théorie des cordes est née pour trouver un terrain d'entente entre les deux piliers de la physique moderne qui sont La théorique de la relativité d'Einstein, et celle de la mécanique quantique. L'une fournit un cadre explicatif pour l'infiniment grand et l'autre l'infiniment petit. Le seul problème, c'est qu'elles sont contradictoires. Lorsque l'on utilise la théorie d'Einstein dans l'infiniment petit, l'équation ne fonctionne plus et les résultats n'ont plus aucun sens.
Le but de la théorie des cordes des de résoudre l'antagonisme entre la relativité générale et la mécanique quantique, afin de donner une théorie qui embrasse l'infiniment grand et l'infiniment petit, ce qui en fait quelque chose de très séduisant.

Pour la suite, je cite Brian Greene, professeur de math et physique, et qui fait des travaux sur le sujet :
Citation :
"La physique conventionnelle (avant la théorie des cordes) repose sur des très nombreuses données expérimentales. La théorie des cordes en revanche, n'a pas été testée expérimentalement ni confirmée. On espère que cela changera dans la années à venir. Cela pourrait bien se produire par le truchement d'une prédiction étrange élaborée par cette théorie qui veut que notre Univers possède plus de trois dimensions d'espace. En fait, selon cette théorie, il faut qu'il y en ait au moins 6 de plus, et probablement 7. Dimensions, que, pour l'instant, personne n'a jamais vues. Sans ces dimensions d'espace supplémentaires, les équations de la théorie des cordes s'écroulent.
Cette prédiction est renversante, mais nous la prenons très au sérieux, car pour la première fois une théorie permet l'unification de la relativité générale et de la mécanique quantique.

[...]

L'univers pourrait ressembler à un hologramme cosmique. Un hologramme est une fine feuille de plastique capable de produire une image tridimensionnelle quand on l'éclaire correctement. Les travaux récents dans le domaine de la théorie des cordes racontent quelque chose de similaire à propos de l'univers. Autrement dit, les lois fondamentales de la physique seraient contenues dans une lointaine surface (à deux dimensions) et tout ce que nous voyons et expérimentons directement en trois dimensions n'est qu'une conséquence (une sorte de projection cosmique) de ces lois lointaines. Si cela était vrai, notre expérience quotidienne ne serait qu'une sorte de projection holographique."
Citation :
Publié par Lango
Évidemment, c'est difficile de se représenter une sphère qui ne soit pas contenue dans un espace tel qu'on a l'habitude. Tout comme il est difficile de se représenter une hyper-sphère à 4,5,6 ou plus dimensions. Et tout comme un être qui ne percevrait que 2 dimensions ne pourrait pas se représenter une sphère.
On ne sait se représenter que des objets qui peuvent être plongés dans notre espace euclidien à 3 dimensions.
Oui, je confirme : je n'arrive pas à imaginer (et en fait à vraiment bien comprendre) ce que tu dis

Au fait, c'est quoi la théorie des cordes


EDIT 1 :
Citation :
Publié par Lango
Quand je parle de sphère, je parle de la surface, hein. Sans son intérieur.
OK, premier élément de réponse : je viens ce comprendre le coup de l'absence de limite : je suis un surhomme !

EDIT 2 :
Citation :
Publié par Lango
[edit: réécriture pour utiliser les coordonnées sphériques, c'est quand même fait pour ça...]
Il y a peut-être une manière classique, mais ce qui me vient à l'esprit, c'est de prendre [0,π]×[0,2π], et de faire une relation d'équivalence R qui «recolle» ce qu'il faut :
00)~(θ11) ssi l'une des condition est vérifiée :
  • θ0 = θ1 et φ0 = φ1 (pour la réflexivité)
  • φ0 = 0 et φ1 = 2π et θ0 = θ1 (recollage le long du méridien 180°)
  • φ1 = 0 et φ0 = 2π et θ0 = θ1 (nécessaire pour la symétrie)
  • θ0 = θ1 = 0 (pôle nord)
  • θ0 = θ1 = π (pôle sud)
On obtient l'ensemble de classes d'équivalences S=[0,π]×[0,2π]/~ qu'il faut munir d'une distance (qui va être la longueur du grand arc entre les deux points). J'ai la flemme de calculer son expression, mais je suppose que tu es convaincu qu'on peut la calculer. Cette distance dépendra d'un paramètre, R qui correspond au rayon de la sphère. Elle vérifiera :
d((θ0,φ),((θ1,φ)) = R|θ10|
d((θ,φ0),((θ,φ1)) = R cosθ min(|φ10|, 2π-|φ10|)
À noter qu'on peut partir de n'importe quel rectangle [a,b]×[c,d].
OK, bon ... je vais me coucher moi. Je ne suis pas un surhomme
Citation :
Publié par toutouyoutou
Au fait, c'est quoi la théorie des cordes
Une théorie à la mode, sans plus, qu'il est de bon goût de citer pour paraître.

[edit]
Si je lance cette petite pique c'est juste que je trouve impressionnant le nombre de personnes qui s'intéressent à cette théorie alors que c'est une théorie qui laisse encore de grandes questions en suspend, qu'elle n'a pas été confrontée à l'expérience, et qu'il est grandement improbable qu'ils puissent un jour y comprendre quoi que ce soit de toute façon tant c'est un domaine pointu et abstrait.

Et surtout que la plupart des "profanes" voudraient passer directement de Newton à la théorie des cordes, sans passer par les théories de l'électromagnétisme, de la mécanique quantique (même le correcteur orthographique de JOL ne veux pas entendre parler du mot "quantique" ??), de la physique des hautes énergies, la relativité restreinte (je parle même pas de la relativité générale qui reste quand même largement inaccessible à la grande majorité du genre humain) etc etc ...
La vulgarisation scientifique a quand même ses limites, il y a toujours un moment où on ne comprendra rien sans bases solides nécessaires à appréhender des théories qui vont encore plus loin.

Bref discuter de la théorie des cordes sur un forum de jeux vidéo c'est un peu précher dans le vent. Et c'est un avis personnel pas la peine de s'emballer vous discutez de tout ce que vous voulez. ^^
Citation :
Une théorie à la mode, sans plus, qu'il est de bon goût de citer pour paraître.
Que ce soit la mode ou pas, je m'en cogne, je veux juste savoir ce que c'est, ce que ca permet de déduire les implications et tout le tralala.
Citation :
Publié par toutouyoutou
OK, bon ... je vais me coucher moi. Je ne suis pas un surhomme
Désolé pour les maths, ce que je voulais montrer, et qui me parait important, c'est qu'une sphère peut exister indépendemment d'un espace qui la contiendrait. Évidemment, c'est difficile à appréhender. Mais il est important de comprendre que l'espace n'est pas forcément tel que nous le percevons à notre échelle.

Par exemple, si ça se trouve, en allant dans la même direction pendant une très grande distance, on revient à notre point de départ. C'est contre intuitif, j'ai aucune idée de si c'est vraisemblable, mais c'est possible. Si cette distance est suffisamment grande, on ne s'en aperçoit pas, bien sûr.
J'encourage tous ceux qui sont intéressé par les problèmes de physique moderne à consulter l'UTS (université de tous les savoirs), c'est un site vraiment formidable.

Pour en revenir au sujet, il faut d'abord admettre que l'univers contient tout (énergie, matière, temps et espace), et qu'il n'y a pas d' "extérieur" à l'univers, qu'il soit fini ou infini.
Quant à savoir s'il est fini ou infini, c'est plutôt le premier cas qui semble le plus probable, simplement parce qu'il n'y a pas de physique sans mesure, et que l'infini n'a pas de sens physique; et donc pas de réalité au sens où nous l'entendons.

Pour ce qui est de la théorie des supercordes, c'est en effet une théorie prometteuse qui n'a pas encore connu de vérification expérimentale. Prometteuse d'abord parce qu'elle semble résoudre les incohérences du modèle standard de la matière, mais aussi parce qu'elle semble être en mesure d'unifier la physique de l'échelle des atomes à celle de l'échelle des étoiles. A la différence de bien des théories en physique, la théorie des supercordes est purement issue des mathématiques; il ne s'agit pas d'une théorie ad hoc comme celle du modèle standard, qu'on a petit à petit adapté à nos observations.

Pour ceux que le sujet intéresse, je leur conseille de lire ceci.
Citation :
Publié par septimus
rien ne permet de penser qu'il soit fini, mais on n'a aucune preuve qu'il soit infini.
c'est faux, des théories (peut de choses peuvent etre vérifiables dans ce domaine) divergent sur ce sujet...

L'une des plus connus est :
avant l'instant 0, il y'avait rien,
a l'instant 0 le big bang,
apres l'instant 0, une propagation de la matiere tout autour du lieu du big bang avec donc un néant juste apres, mais impossible d'y acceder car la propagation est a la vitesse de la lumiere

une qui diverge :
l'espace fini qui se propage et se rétracte comme un élastique et créant une sorte de big bang a chaque fin de rétraction
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