NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Sommaire de cette page

>>> Zéro absolu

>>> Atome

>>> Poids

>>> Origine de l'univers

>>> Vide

>>> Vide quantique

 

 

 

 

Si l'on peut trouver moins que rien, c'est que rien vaut déjà quelque chose. Raymond Devos

 

L'univers est un cercle dont le centre est partout et la périphérie nulle part. Pascal

 

Il n'a jamais été très honnête d'assimiler le rien au néant. Bergson

 

L'homme a-t-il oublié que Nous l'avons créé à partir du vide ? Le Coran

Voir Pensées & humour

 

 

 

ZÉRO &

SCIENCES PHYSIQUES

 

Cosmologie et mécanique quantique.

Le vide, le rien, le néant, l'inexistant …

 

 

 

ZÉRO ABSOLU

 

*    0 Kelvin = 273,15 °C    Température absolue, impossible de descendre plus bas.

*    3e loi de la thermodynamique: l'entropie d'un système à 0 K est nulle.
 

Voir Température / Vitesse des atomes / Historique de la thermodynamique

 

 

ATOME

 

*    Un atome de charge électrique nulle (atome neutre) possède autant d'électrons de charges négatives que de protons de charges positives.

*    Les atomes dont le noyau sont composés d'un nombre pair de protons et de neutrons possèdent un spin nul (sorte de propriété magnétique du noyau).

*    Le rayon de l'électron serait nul ou proche de zéro, en tout cas inférieur à 10-22 m.

 

Comme toutes les particules de base moderne, les " a-tomes ", l'électron aurait la curieuse propriété d'avoir un rayon nul. " Comme si Dieu avait pris l'électron dans Sa main et l'avait compressé autant qu'Il le pouvait. "    Lederman
 

 

 

POIDS de la Terre à la Lune

 

*    Abstraction faite de toute autre considération (faisabilité, vitesse des objets...), imaginons un humain de déplaçant de la Terre à la Lune. Quel est son poids le long du trajet ? La plupart du temps: Nul!

 

Devinette

Néant, Vide, Rien: comment s'amuser avec ses trois synonymes pour finalement trouver dans quel état d'esprit je me trouve?

Voir  Solution /  Jeux et énigmes

 

 

  

ORIGINE DE L'UNIVERS

 

*    L'origine du monde est-elle:

 

le ZÉRO

absolument

PLEIN

l'INFINI

absolument

VIDE

 

*    En l'espace d'un demi - siècle (1930 à 1980), on est passé de la première à la deuxième version.

*    Dans un cas, comme dans l'autre, il s'agit d'une origine purement métaphysique qui relève donc de la philosophie et non de la science.

 

Historique

 

*    Au milieu des années trente, deux physiciens américains (Roberston et Walker) donnèrent, séparément, un point mathématique comme solution ultime des équations d'Einstein. Toute la future substance cosmique était contenue en puissance dans un point mathématique de dimensions nulles, mais dont la densité, la masse et la température étaient infinies.

*    Abandonnant la piste de la relativité d'Albert Einstein au profit de la mécanique quantique de Max Planck, les chercheurs ont l'espoir de trouver une origine plus physique au cosmos.

*    À partir des années quatre-vingts, une nouvelle génération de physiciens a commencé à dire que, à l'origine était le vide quantique. C'est-à-dire l'anti-espace de densité, de masse et de température nulles. Cet espace vide serait alors infini, sinon il existerait quelque part de l'espace-temps fini, seule chose capable de le limiter.

*    Certains essaient de concilier les deux points de vue en introduisant

" l'inertie absolue du vide infini "

et " l'énergie absolue du zéro plein "

et, en montrant comment à vitesse infinie les deux se rejoignent.

 

 

Voir Bigbang

 

 

   

VIDE – Approche

 

La force du vide


 VIDE = du RIEN bourré d'énergie

 

*       pas de matière, mais de l'énergie;

*       densité constante dans tout l'espace;

*       des particules y apparaissent et disparaissent dans un incessant mouvement.

Voir Origine de l'Univers

 

Expérience

*    Des plaques métalliques dans le vide s'attirent :

 

*       du fait de la pression moléculaire qui est à l'extérieur des plaques;

*       entre les plaques, les particules de longueur d'onde trop importante n'arrivent pas à s'y faufiler.

 

Une nouvelle force ?

 

Les particules virtuelles créent une pression,

une force dilatant la géométrie de l'univers.

 

La matière attire la matière:

La gravitation

 

Le vide semble repousser le vide:

Une cinquième force

qui accélérerait l'expansion du monde?

 

Origine poids ?

 

*    Einstein avait introduit la constante cosmologique (lambda) dans ses équations. Elle pourrait correspondre à cette énergie due aux fluctuations quantiques, responsable de l'expansion de l'Univers.

Gravitation = 0,3 et Lambda = 0,7 (Valeurs approximatives)

=> la force du vide gagne la partie.

 

Expansion de l'univers

 

*    Les observations des années 90, confirmées en 1999, montrent une expansion très rapide et inattendue de l'univers. Équipe de Perlmutter San Francisco. Observation de supernovae à 10 milliards d'années-lumière.

*    L'inflation de l'univers va s'accélérer, le vide repoussant la matière jusqu'à ce que plus rien n'existe. Dans 1025 ans, l'univers sera devenu du vide, une soupe d'énergie quantique fluctuante. Tous les atomes seront disloqués, désintégrés.

 

 

 

VIDE – Suite

 

Développement

 

*    La distribution initiale de champ, non perturbée, non excitée, peut être considérée comme un état de référence, l'état à zéro particule réelle, que nous appelons le vide. Ce sont les déviations par rapport à cet état minimal qui sont observables car elles sont susceptibles d'engendrer des champs.

*    Selon cette vision, les électrons réels et durables ne seraient que les excitations de ces champs, comme les notes de musiques sont les émanations des cordes de violon caressées ou des membranes de tambour frappées.

*    L'inobservabilité par les moyens classiques, tel est le principal attribut du vide, ce qui ne nuit en rien à sa pleine présence.

 

*       Le vide est posé comme l'état d'énergie minimale d'une structure donnée.

*       On peut avoir un vide de photons, un vide d'électrons...

*       Le vide total, qui est la somme des vides particuliers, est l'état minimal du système de champs qui constitue le monde.

*       Le vide est le mode de non-excitation, d'hibernation de la matière.

*       Le vide, champs non excité, est l'état latent de laalité.

*       La matière, composée de particules élémentaires en est l'état manifeste.

 

Bosons de Higgs

 

*    Dans le vide clair flottent les champs de Higgs, briseurs de symétrie (en particulier, briseur des forces électrofaibles). Au milieu des particules réelles et des particules virtuelles, les bosons (massifs) de Higgs font figure de forteresses volantes.

*    Il est peu vraisemblable que tout ce beau monde conspire pour produire une constante cosmologique nulle. En fait, cette constante, la densité d'énergie totale, matière et vide confondus, est controversée.

*    Valeurs selon différents savants: 2 10-29 , 1025 , 1092 grammes par cm3

 

Annonce d'une crise majeure de la physique?

On attend le nouvel Einstein pour une nouvelle physique!

 

Énergie de l'univers

 

*    L'univers fermé a une énergie totale nulle:

*       son énergie de masse (positive) est égale à

*       son énergie potentielle gravitationnelle (négative).

 

*    Si l'énergie totale de l'Univers est nulle, il peut, en toute logique, naître du zéro d'énergie.

 

 

    

VIDE QUANTIQUE

 

*    Addition des nombres quantiques = 0

 

*    L'espace, même l'espace vide, est rempli de particules.

Les particules entrent et sortent de l'existence dans le vide.

 

*    Toutes les particules, quelles que soient leur taille et leur forme, sont temporaires.

Elles sont créées et disparaissent rapidement.

 

*    Mais deux lois s'appliquent:

*       l'addition des nombres quantiques doit donner zéro;

*       plus un objet est lourd, moins son apparition évanescente est fréquente.

 

*    Une particule apparaît en empruntant de l'énergie au vide.

Elle doit rembourser rapidement, en un temps spécifié par la relation d'incertitude de Heisenberg.

 

*    Le vide est peuplé de particules virtuelles ou potentielles.

Mais chaque particule conserve la mémoire de son histoire...
 

   

Le vide selon Michel Cassé

1 - Le vide regorge d'être physiques infimes, invisibles et fugaces.

2 - On ne peut pas dire que l'énergie du vide est nulle en permanence.

3 - Le vide se laisse deviner par ses fluctuations aatoires, comme l'air et le vent.

4 - Le vide est une substance ayant une densité d'énergie et une pression bien définie.

5 - La matière est une conséquence nécessaire des lois de la destruction du vide.

6 - L'univers observable n'est qu'une bulle dans un champagne de vide généralisé.

 

 

Devinette

Néant, Vide, Rien: comment s'amuser avec ses trois synonymes pour finalement trouver dans quel état d'esprit je me trouve?

Je m'amuse avec des jeux, bien sûr! Ce qui donne:

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