Accélérateur de particules

[Millenium]

A Genève, les chercheurs du Centre européen pour la recherche nucléaire ont observé mardi après-midi les premières collisions de particules de haute énergie. Un pas décisif vers la compréhension des lois fondamentales de l'Univers.

Cette expérience unifiera elle la relativité générale et la mécanique quantique?

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[bernard1933]

Oui, nous espérons tous que la science va faire un pas de géant, coincer Higgs qui se cache ( sur le forum ? ), comprendre la gravitation et la nature de la matière noire . Fantastique !

[Cochonfucius]

En plus si on fait interférer le boson de Higgs avec lui-même ça peut faire un joli feu d'artifice.

[JO]

nous sommes peut-être en train de nous désintégrer, comme un pull qui se détricote !

[Invité]

En plus si on fait interférer le boson de Higgs avec lui-même ça peut faire un joli feu d'artifice.

qu'est ce qui se passera dans ce cas ?

[bferrand]

Salut Lila, heureux que tu sois de retour. (je préfère cette orthographe... il me fait penser, et je sais que c'est à dessein, à cette célèbre et belle danse de la polarité)

Sinon, aucune idée de ce qui pourrait bien se passer en cas d'interférence de Higgs. T'as lu ça où Cochonfucius ?

Sans être informé sur la question, je pencherais cependant pour la réponse : pas grand chose. En effet, à cette échelle, tout phénomène est essentiellement quantique, donc ondulatoire. Il est donc fortement probable que de telles interférences se produisent fréquemment... devant notre nez.

Mais mes connaissance théoriques à ce sujet sont largement dépassées, et ne suis donc pas capable de produire un avis fiable... Néanmoins je suis (suit?) cette affaire avec une certaine attention.

Par contre, on s'attend éventuellement à faire la rencontre de mini-trous-noirs au LHC (Large Hadron Colider, les hadrons étant une classe de particules à laquelle appartiennent les protons que l'on fait se percuter,... et pour percuter, ça percute !). Apparemment rien à craindre, des trous noirs de cette échelle se seront vidés de toute énergie et donc de leur masse (puisque ces deux concepts sont essentiellement la même chose) avant d'avoir l'occasion d'engloutir quoique ce soit.

Mais pas pour l'instant : Il sont montés à 3.7 TeV (lire "Téraélectronvolts", qui est une échelle d'énergie, en l'occurrence, d'impact). Les phénomènes "exotiques" ou en tout cas, mal compris, en attente de vérification, apparaîtrons sans doute après les 10 TeV.
Une chose est certaine, ce sera la première fois depuis bien longtemps (un siècle environ), que l'expérience aura de l'avance sur les théories fondamentales. Une nouvelle physique, englobant ce qui était déjà compris, va sans aucun doute voir le jour... Et ca risque d'être un festival de beauté mathématique ! (je frétille d'impatience !)

[JO]

moi aussi ... à condition qu'on m'explique

[Invité]

merci bferrand: j'avais du mal à "quitter" quelques personnes dont le contact est enrichissant

A part les découvertes "théoriques" fabuleuses espérées, comme faire le joint entre les physique mécanique et quantique, le but de tout cela serait-il la recherche d'une source d'énergie ? (bête question, mais je suis ignare dans ce domaine)

[bferrand]

Déjà, permet moi de te rectifier sur la terminologie. La physique quantique est une théorie mécanique (mécanique veut simplement dire : dynamique, mouvement). Le joint à faire est donc entre la mécanique quantique (théorie dont l'axe centrale et l'Onde ainsi que la notion de causalité, notions étroitement liées, voir LA ; et LA ) et la mécanique relativiste, où "relativité générale" (Théorie dont l'axe centrale est la gravitation et plus généralement la notion d'espace-temps, notions étroitement liées ; pour une remise en contexte aller voir LA ) Cette dernière étant une théorie "classique" par opposition à "quantique", la nuance étant principalement que dans une théorie classique un état de la nature (par exemple la position d'une particule donné) est bien déterminé à un instant t. Tandis que pour une théorie quantique, on admet que tout état de la nature (donc la position de notre particule) est fondamentalement indéterminé à un instant t.

Quelques précisions :
Ce n'est pas que l'on ne la connait pas avec exactitude, c'est qu'elle EST indéterminée, par essence. Seul une interaction peut obliger ma particule à m'envoyer l'information d'une position exacte, et ce n'est pas qu'une telle position existe en réalité, il n'y en a que l'information. Quant à savoir quelle information (quelle position) va m'être transmise (à moi ou à tout autre processus naturel), il s'agit d'une question de probabilité. Une décision va se prendre avec certaines issues plus probables que d'autre. On ne peut rien dire de mieux, parce qu'un tel mieux n'existe pas. Quand à savoir Ce qui prends la décision... c'est encore une toute autre histoire !

Ces deux théories RG et MQ se trouvent en opposition directe puisqu'elles ne sont pas construite sur le même modèle d'espace-temps (Statique et rectiligne pour la MQ, Dynamique et courbe pour la RG). Mais jusqu'à présent cela n'a jamais trop posé de problème puisque les deux fonctionnent à leur niveau. Les échelles (de temps, d'énergie, d'espace,...) ou il faudrait utiliser les deux théories simultanément, pour pouvoir prétendre à une relative exactitude de prédiction, étaient inaccessibles à l'expérimentation.
Les fameux temps, distance, énergie de Planck représentent le sommet de cette limite prédictive. Point au delà duquel toute tentative d'utiliser ces modèles, même en tant qu'approximation grossière, devient vaine et absurde (ce n'est pas une limite réelle, une sorte de petit grain fondamental qui se trouve "pour de vrai" dans l'univers, j'insiste, mais une limite théorique de prédiction)

Simplement, on commence à avoir accès à ce genre d'échelles (c'est la vocation du LHC). Il nous faut donc une théorie qui fasse raccord et comble le trou du à l'impossibilité d'un usage simultané.

Quant à l'intérêt de combler ce trou, outre les diverses applications technologiques possibles (et encore inconnues), il se comprends quand on réalise l'importance des notions en jeu autours de la question : temps, espace, causalité, déterminisme, pourquoi du comment du big-bang, localité, intrication, séparabilité, réalités alternatives, etc,... des intérêts tout ce qu'il y a de plus métaphysique,... dans un tube à essai de 27km de circonférence !

Moi je dis Youpi !

[Invité]

Tes explications sont d'une limpidité absolue, chapeau ! Pas facile d'être à la fois précis et accessible.
Je te remercie, je vais continuer à m'instruire dans ce domaine passionnant...

[JO]

merveille : j'ai l'impression d'avoir compris : merci!
Il n'y a donc PAS de réalité à découvrir , puisqu'elle est toujours à venir ? Et c'est l'observateur qui déclenche, sans le savoir ( ou même le vouloir) la couleur de la carte qu'il retourne . Créateur perpétuel ... Dieu, quoi !

[bferrand]

Oui JO, d'une certaine façon... mais il fait bien noter que tout processus naturel peut jouer le rôle d'observateur. Du dis que c'est l'observateur qui déclenche le choix (en termes techniques on dit "la réduction du paquet d'onde") moi je dis plutôt que c'est l'observation, l'interaction, dans son sens le plus large. Ce qui arrive à un observateur pensant n'est qu'un corollaire de cet état de fait général.

[Cochonfucius]

Sinon, aucune idée de ce qui pourrait bien se passer en cas d'interférence de Higgs. T'as lu ça où Cochonfucius ?

Pure conjecture pifométrique. Mais je ne suis pas physicien, et, comme tu le dis, de telles interférences se produisent sans doute de façon naturelle, sans même qu'on les remarque.

[Invité]

Quelques précisions :
Ce n'est pas que l'on ne la connait pas avec exactitude, c'est qu'elle EST indéterminée, par essence. Seul une interaction peut obliger ma particule à m'envoyer l'information d'une position exacte, et ce n'est pas qu'une telle position existe en réalité, il n'y en a que l'information. Quant à savoir quelle information (quelle position) va m'être transmise (à moi ou à tout autre processus naturel), il s'agit d'une question de probabilité.[...]

Pas dans la théorie quantique de Bohm...

[bferrand]

Effectivement, mais cette théorie à été invalidé, il y a peu, en laboratoire par la "before before experiment"... voir LA si t'es motivé, (désolé j'ai pas trouvé en français, c'est trop récent et pointu visiblement)

On n'a plus d'hypothèse à proposer pour rétablir le déterminisme !

[Leleu]

Oui JO, d'une certaine façon... mais il fait bien noter que tout processus naturel peut jouer le rôle d'observateur. Du dis que c'est l'observateur qui déclenche le choix (en termes techniques on dit "la réduction du paquet d'onde") moi je dis plutôt que c'est l'observation, l'interaction, dans son sens le plus large. Ce qui arrive à un observateur pensant n'est qu'un corollaire de cet état de fait général.

L’interaction c’est le miroir. Le miroir réfléchie et la réflexion est faite par l’Homme. Rien de tout cela ne serait sans la conscience humaine qui le conceptualise (l’Homme aura, pour finir, tout inventé au sens de découvrir).
N’est ce pas là le siège du libre arbitre, cette possibilité qu’à l’Homme de se détacher par la conscience, la réflexion achevée, du seul déroulement mécanique du processus dont il est à la fois un produit et le témoin ?
Alors l’Homme est-il le corollaire de Dieu, son reflet au miroir, son Fils comme on dit ?

[bernard1933]

Escape et bferrand, continuez votre discussion ! C 'est très enrichissant
pour ceux qui vous lisent . On essaiera de comprendre .
Mais je confirme que mon chien de Schrödinger est bien à côté de moi, sur sa couette . Sûr à cent pour cent !

[JO]

tu as de la chance d'avoir tant de beauté autour de toi !
Pour en revenir à la particule : le monde baigne donc dans un champ infini d'énergie virtuelle. Et ce sont les interférences du monde actualisé avec le champ virtuel qui créent la danse de Shiva que nous appelons la réalité ? Quelle merveille !

[JO]

Et le big bang ne serait qu'une singularité forte , origine des singularités constantes du monde, en perpétuelle création ?

[Athéna]

des trous noirs de cette échelle se seront vidés de toute énergie et donc de leur masse (puisque ces deux concepts sont essentiellement la même chose)

Energie et masse sont essentiellement la même chose?
Je pensais que les chercheurs ne savaient pas ce qu'est la masse, le boson est seulement prédit par le modèle standard, quand ils disent qu'ils cherchent la particule, c'est en fait pour vérifier si elle existe ou non. Ou alors je n'ai rien compris?
On cherche bien ce qui fait s'agglomérer la matière ?pourquoi ce monde n'est pas fait que de radiations?
Je me demande si on va trouver des mondes //, d'autres dimensions et
j'espère qu'ils trouveront la théorie du tout en 2015, pour fêter dignement le centenaire de la relativité générale!
Moi aussi je dis youpi!

nous sommes peut-être en train de nous désintégrer, comme un pull qui se détricote !

Il faut courir le risque si on veut savoir, on n'a pas le choix , la physique c'est ce qu'on fait quand on ne sait pas ce qu'on fait!

[bferrand]

Énergie et masse sont essentiellement la même chose : D'après la Relativité générale on a E=mc², avec :
m : masse au repos d'un corps quelconque (en kg) ;
c : vitesse de la lumière dans le vide en m/s -constante jouant le rôle d'un coefficient de proportionnalité- ;
E : quantité d'énergie en joules qu'il est possible de libérer, sous forme de rayonnement gamma, en "désintégrant" cette masse m.

Comme c² est un coefficient énorme (c=2,998.10^8m/s => c²=8.988.10^16m/s, c'est à dire un 9 avec 15 zéros derrière), très peut de masse suffit à produire énormément d'énergie. C'est notamment grâce à cela que les centrales nucléaires fonctionnent.

D'après la Relativité générale, on sait donc que la masse est une forme particulière, fortement "condensée" et "compactée", de l'énergie. L'énergie peut se transformer en masse et vice-versa. Mais on ne sait pas comment cette "transition de phase" (à l'image de l'eau qui gèle, et de la glace qui fond) a lieu. Pour l'instant on se contente de dire qu'elle à lieu, point. On attends de la mécanique quantique qu'elle nous explique mieux le processus de génération de la masse à partir d'énergie pure. Le boson de Higgs (particule sans masse) semble avoir un rôle prépondérant dans cette affaire. Mais le problème est que pour véritablement comprendre ce processus de génération de la masse (ou de sa dissolution) il faudrait utiliser les deux modèles (RG et MQ) simultanément. Or, ça marche pas ! Il nous faut donc un modèle qui englobe les deux, et les dépasse.

En fait, dans le modèle standard (qui n'est autre que de la mécanique quantique), ce qui est appelé "particule" est une excitation énergétique élémentaire d'un champs dit quantique. La nature de ce champs est très difficile à expliquer sans le recours aux mathématiques. Mais en tout cas, il faut oublier l'image des petites billes qui flottent dans le vide (ce n'est qu'une approximation très grossière)

[bferrand]

tu as de la chance d'avoir tant de beauté autour de toi !
Pour en revenir à la particule : le monde baigne donc dans un champ infini d'énergie virtuelle. Et ce sont les interférences du monde actualisé avec le champ virtuel qui créent la danse de Shiva que nous appelons la réalité ? Quelle merveille !

Cette beauté est aussi autours de toi, constamment renouvelée !

Sinon, plus exactement, le monde "objectif" (les indiens diraient Prakriti) est un champs infini de possibilités "virtuelles". Et ce sont les interférences entre ce monde et un champ observateur, "subjectif", global et transcendant (Purusha), qui manifeste le "monde" tel que nous le voyons (Maya). (Notons que ce n'est que l'interprétation que j'en fait... mais elle est fortement compatible avec les faits observés)

Ils avaient raison sur toute la ligne les salopards...

Tu as raison : quelle merveille ! J'en reviens toujours pas...

[Invité]

quel plaisir de vous lire

[Invité]

Effectivement, mais cette théorie à été invalidé, il y a peu, en laboratoire par la "before before experiment"... voir LA si t'es motivé, (désolé j'ai pas trouvé en français, c'est trop récent et pointu visiblement)

On n'a plus d'hypothèse à proposer pour rétablir le déterminisme !

J'ai lu l'article mais l'auteur ne dit pas que cela met en l'air la théorie de Bohm, il dit juste que cela met en l'air la version relativiste testable de la théorie de Bohm, et que, pour cette raison, il y a peu de chances que la théorie de Bohm soit juste (avec en plus un laïus sur le déterminisme et le libre-arbitre un peu oiseux).

Bref, la théorie de Bohm peut très bien être juste, dans une version pour laquelle on n'a pas encore trouvé de test de falsifiabilité.

[bernard1933]

Pour répondre à Athena en ce qui concerne la masse et l' énergie, je recopie le calcul de ce que mon poids, 74 kg , représente en énergie pure. A côté de moi, la bombe d' Hiroshima est un pet d' oiseau...

Ma masse est de 74 kg.

Elle vaut en énergie : E ( en joules ) = mc2 = 74 x 300000000 x 300000000 = 666 x ( 10 puissance 16 ) joules. ( a )

1 kilotonne de TNT vaut 4,184 x ( 10 puissance 9 ) joules. ( b )

Mon énergie pure est de a / b = 159 x (10 puissance 7 ) kilotonnes = 15.900.000.000 kilotonnes

La bombe d’Hiroshima était évaluée à 15 à 20 Kilotonnes.