Répondre à: Physique quantique et ses mystères

  • Membre Inconnu

    Membre
    2 septembre 2020 à 15 h 57 min

    Salut @Norbert !

    Désolé, je n’avais pas vu ton message, qui est très intéressant :

    Anonyme “celui d’énergie (ou masse) négative. Et de s’apercevoir que ce n’est pas qqchose d’aussi exotique que nous pourrions le penser.”

    Je comprends ce que tu veux dire: autre exemple dans le même sens

    -2 l’entier relatif “moins 2”, serait l’ensemble des couples dentiers {(3,1), (6,4) , (128564, 128562),…}

    et ça s’annulerait quand on l’”additionne” avec l’entier relatif plus 2 qui est l’ensemble

    des couples d’entiers {(1,3), (4, 6), (128562, 128564) ….}

    Il faut savoir qu’il y a de nombreux modèles en concurrence, et qu’il y a plusieurs approches pour interpréter les phénomènes. Cela oscille entre l’épistémologie et la vulgarisation, car même si tu t’adresses à un scientifique, il ne faut pas t’imaginer qu’il connaîtra sur le bout des doigts la branche que tu étudies, et même dans un colloque ou une conférence, on préférera toujours un discours bien étayé plutôt que des formules mathématiques. Même si parfois, on est obligé de sortir une équation ou deux si cela est vraiment important.

    Tout ça pour dire que la notion de “masse/énergie négative” n’est pas quelque chose qui actuellement communément admis. Je le dis par soucis d’honnêteté. Comme cela renvoie à des particules que nous n’avons jamais détectées, elles sont dites “exotiques”. Et conceptuellement, qu’est-ce que de la masse négative ? C’est qqchose qui annule de la masse positive. Formulé de cette façon, c’est tellement contre-intuitif, qu’il y a de quoi être sceptique. Et si nous nous basons sur nos calculs, tout dépend comment on interprète les équations de Lorentz (transformations).

    Là, ça risque d’être un peu compliqué, essayons quand même. Nous savons, grâce à la relativité, que si ton vaisseau accélère ou voyage très rapidement, son temps propre ralenti, il gagne de la masse relativiste, d’où l’apparition d’un fort champ gravitationnel, causant une contraction de l’espace-temps. Voilà en gros ce que calculent les transformations de Lorentz. Or, ce que je viens d’écrire, c’est l’interprétation des physiciens de l’ancienne génération. Et à qui nous devons la naissance de la physique du XXè s. Et qui ne correspond plus au paradigme actuel (nous ne parlons plus de masse relativiste, par exemple).

    Pourquoi ? Parce que ça pose problème avec la physique des particules. La masse/énergie d’une particule est une valeur fixe, et qui dépend de sa structure dans un référentiel inertiel (au repos). Donc mathématiquement, ça ne change pas grand chose, c’est juste que la masse relativiste est interprétée comme de l’énergie cinétique qui s’ajoute à l’énergie de la particule, qui est… aussi de l’énergie cinétique ^_^’ Il y a là un raisonnement dans l’absolu propre aux mathématiciens, c’est-à-dire qu’avant, la masse pouvait être interprétée comme une valeur intrinsèquement relative. Donc si une particule peut gagner de la masse relativiste, elle peut en perdre (inverser le processus).

    Or aujourd’hui, comme la masse est une valeur “fixe”, elle ne peut pas descendre au-dessous de sa valeur initiale. Elle ne peut qu’augmenter, sa vitesse étant alors interprétée comme étant une “propriété” de la particule. Mais là, le problème devient tout de suite conceptuel (et non mathématique). Car au LHC, deux particules qui s’entrechoquent à très grande vitesse créent d’autres particules… Et Aurélien Barrau le dit lui-même : une propriété de la particule se transforme en “être”. Et il donne lui-même un exemple qui peut faire office d’argument par l’absurde : c’est comme de dire que la hauteur de la tour Eiffel peut se transformer en plusieurs petites tours Eiffel… Ce qui pose un problème de logique (logique des prédicats)…

    Mais les anciens physiciens n’étaient pas des idiots, pourquoi parlaient-ils de “masse relativiste” ? Cela avait un sens conceptuel, notamment pour décrire la contraction de l’espace-temps et donc l’apparition des ondes gravitationnelles. Or comme tu le sais, la physique quantique ne décrit pas la gravitation, c’est le petit “détail” qui est mis sous le tapis. Et mon exemple avec deux sons d’énergie positive, qui s’annulent s’ils se trouvent en opposition de phase, bah c’est un peu l’épine sous le pied. Car là, nous avons un exemple très concret de ce qui pourrait être qualifié “d’énergie négative”. Jusqu’à quel point l’analogie tient la route pour des particules, là c’est un peu long à étayer. Mais ça implique de facto de prendre du recul sur des conceptions actuelles, et comme ça concerne les difficultés actuelles pour une harmonisation entre la relativité et la physique quantique, autant te dire qu’on n’est pas très ouverts d’esprit… 😀

    Je ne suis pas entré dans les détails techniques, c’est juste pour donner le tableau général.

    Mais si tu veux te représenter ce concept de “masse négative” de façon symbolique, il vaut mieux raisonner dans l’espace. Imagine un plan (ta page divisée en 4). En bas à droite, c’est ta particule positive (“+2”). En bas à gauche, c’est sa version en miroir, qui sera donc son anti-particule (mais toujours de masse positive). Donc “+2 avec une barre au-dessus”). En haut à droite, au-dessus de ta particule positive, ce serait sa particule négative. C’est aussi sa version en miroir, sauf que la symétrie n’est pas sur l’axe vertical (comme pour son anti-particule), mais sur l’axe horizontal. Donc “-2”. Et enfin, en haut à gauche, c’est l’anti-particule de ta particule de masse négative “-2 avec une barre au-dessus”. Je ne sais pas si c’est très clair, c’est juste schématique. Mais le truc important à retenir, c’est que les structures ne sont pas booléennes (2 ou -2).

    Allez, je m’arrête là ! Bonne journée à toi ! 😉