Gravitation

[cobra-san]

Salut bongo,

J'ai fait mes recherches, je vais dire ce que j'ai compris à mon niveau.

Lien inertie, gravitation :
Einstein a démontré que un corps soumis à la gravitation (masse grave) était équivalent à ce même corps soumis à une certaine accélération ( masse inerte). La masse inerte décrivant la résistance de ce corps aux accélération, et la masse grave décrivant l'action de la gravitation sur ce corps, et avec le principe d'équivalence la gravitation est comparable à une accélération.

Lien Champ de Higgs, inertie :
Les théories de Yang-Mills qui sont les théories du modèle standard, permettent d'expliquer de manière cohérente les trois forces en terme de champs, sauf la gravitation, en faisant le pont entre entre RG et MQ ( en tous cas deux forces électromagnétique et interaction nucléaire faible)
Avec la généralisation des théories de Yang-Mills, on aboutit à l'existence de particule masse nulle; il faut donc un champ avec lequel interagissent les particules, pour obtenir de la masse; le champ de Higgs, dont les bosons de Higgs sont les agents.
La prédiction du boson de Higgs est donc une réussite prédictive du modèle standard.

Lien champ de Higgs et théorie unifiée :
La volonté de succès du Modèle standard dans le cadre d'une théorie plus large permettant l'explication cohérente de la gravitation ( je sais pas si il faut inclure la gravitation ou pas) et des trois autres forces par une approche théorique des champs, aboutit à l'existence de symétries entre particules, qui ne permet pas d'expliquer le caractère asymétrique de notre monde, il faut donc quelque chose comme le champ de higgs pour briser cette symétrie.

Est ce que le modèle standard tel qu'il est actuellement conçu et écrit peut réussir à expliquer de manière cohérente la gravitation ou ne peut il ambitionner que d' expliquer les trois autres forces, est ce qu'il n'y aurait pas une limite conceptuelle au modèle standard, vu que même si il a beaucoup de succès, celui-ci possède beaucoup de défauts; la gravitation et donc les trous noirs, l'énergie sombre, la matière noire, l'explication du big bang limitée?

Peut-on tout expliquer en termes de champ, une approche relationnelle n'est elle pas plus fine?
Je m'aventure dans un terrain encore plus inconnu, mais j'ai en tête la description des relations d'éléments discrets de l'espace-temps, qui feraient émerger l'espace, le temps et peut être la gravitation.
Il y a aussi l'approche relationnelle de Carllo Rovelli: http://www.larecherche.fr/savoirs/dossi ... 2008-72098

PS: Désolé d'avance pour les contre-sens et erreurs de compréhension.

[bongo]

Lien inertie, gravitation :
Einstein a démontré que un corps soumis à la gravitation (masse grave) était équivalent à ce même corps soumis à une certaine accélération ( masse inerte). La masse inerte décrivant la résistance de ce corps aux accélération, et la masse grave décrivant l'action de la gravitation sur ce corps, et avec le principe d'équivalence la gravitation est comparable à une accélération.

Juste, mais Einstein ne l’a pas démontré. Il l’a érigé en principe, donc comme une hypothèse, parce que les corps chutent avec la même accélération.

Lien Champ de Higgs, inertie :
Les théories de Yang-Mills qui sont les théories du modèle standard, permettent d'expliquer de manière cohérente les trois forces en terme de champs, sauf la gravitation, en faisant le pont entre entre RG et MQ ( en tous cas deux forces électromagnétique et interaction nucléaire faible)

Non en faisant le pont entre Relativité Restreinte et Mécanique Quantique.

Avec la généralisation des théories de Yang-Mills, on aboutit à l'existence de particule masse nulle; il faut donc un champ avec lequel interagissent les particules, pour obtenir de la masse; le champ de Higgs, dont les bosons de Higgs sont les agents.
La prédiction du boson de Higgs est donc une réussite prédictive du modèle standard.

Ouaip. En fait le formalisme des théories de Yang-Mills imposent que pour respecter ce que l’on appelle l’invariance de jauge locale, les bosons transportant les force doivent avoir une masse nulle.

Lien champ de Higgs et théorie unifiée :
La volonté de succès du Modèle standard dans le cadre d'une théorie plus large permettant l'explication cohérente de la gravitation ( je sais pas si il faut inclure la gravitation ou pas) et des trois autres forces par une approche théorique des champs, aboutit à l'existence de symétries entre particules, qui ne permet pas d'expliquer le caractère asymétrique de notre monde, il faut donc quelque chose comme le champ de higgs pour briser cette symétrie.

Il faudrait inclure la gravitation dedans.
En fait les théories de Yang-Mills reposent sur ce que l’on appelle un groupe de symétrie. On demande aux équations d’être invariante de jauge locale, ce qui fait apparaître un champ. Et ce champ correspond à une interaction connue.

Le souci est que la symétrie que l’on impose n’est pas du tout manifeste à nos échelles, ce qui requiert l’existence d’un mécanisme pour nous maquer cette symétrie.

Est ce que le modèle standard tel qu'il est actuellement conçu et écrit peut réussir à expliquer de manière cohérente la gravitation ou ne peut il ambitionner que d' expliquer les trois autres forces, est ce qu'il n'y aurait pas une limite conceptuelle au modèle standard, vu que même si il a beaucoup de succès, celui-ci possède beaucoup de défauts; la gravitation et donc les trous noirs, l'énergie sombre, la matière noire, l'explication du big bang limitée?

Le formalisme actuel considère l’espace-temps comme un théâtre dans lequel les particules agissent comme des acteurs.
Cependant, la relativité générale montre que les acteurs modifient également la scène. Le formalisme de la théorie quantique des champs ne permet pas d’inclure la gravitation, c’est inscrit dans les gènes du formalisme.
Mais d’un autre côté, la RG prédit des choses bizarres dans la physique des trous noirs, et je pense que la RG n’est pas non plus la réponse finale.
Et comme tu le dis bien, le modèle standard de la cosmologie se heurte à des problèmes qui pointent du doigt une nouvelle physique, dont on cherche les indices au LHC.

Peut-on tout expliquer en termes de champ, une approche relationnelle n'est elle pas plus fine?
Je m'aventure dans un terrain encore plus inconnu, mais j'ai en tête la description des relations d'éléments discrets de l'espace-temps, qui feraient émerger l'espace, le temps et peut être la gravitation.
Il y a aussi l'approche relationnelle de Carllo Rovelli: http://www.larecherche.fr/savoirs/dossi ... 2008-72098

La gravitation quantique à boucles, si c’est ce dont tu penses est ce que l’on appelle une quantification canonique des équations d’Einstein. C’est une approche prenant en compte l’aspect dynamique de l’espace-temps, mais cet approche a le défaut de ne pas prendre en compte les autres forces, en tout cas, elle n’ambitionne pas de décrire les autres forces.

[cobra-san]

Je suis trop heureux d'avoir compris sans faire trop d'erreurs, c'est pas simple tout cela pour le simple amateur, que je suis.
C'est grâce à toi, car tu expliques très bien et tu es très pédagogue.
Merci encore bongo.

[bongo]

Je ne résiste pas à expliquer un peu plus en détail le mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Kibble-Haggen-Guralnik. Parce que là c’est un peu simplifié.

Tout commence avec la supraconductivité. On sait que dans un conducteur, les électrons circulent, mais perdent de l’énergie en raison des imperfection du cristal, mais également en raison de l’agitation thermique. En dessous d’une certaine température, les électrons circulent sans perdre d’énergie, c’est le phénomène de supraconduction, il n’y a plus de résistance électrique. Pour expliquer ce phénomène, les physiciens pensent que les électrons se mettent par deux, en paires de Cooper, ceci crée un champ scalaire (puisque 2 fermions donnent un boson), ceci confère une masse non nulle au photon, et donc les électrons ne peuvent plus perdre d’énergie en émettant un photon massif (en fait la perturbation n’est pas suffisante pour provoquer l’émission d’un photon d’énergie plus faible).

Si on revient à la théorie des champs, le principe même d’une invariance locale de jauge impose l’apparition d’un champ véhiculé par des bosons de masse nulle. Pour conférer une masse à certains bosons, les physiciens se sont inspirés du mécanisme engendrant la supraconductivité. Ils ont introduit un champ, mais ce champ se matérialise sous la forme de 4 particules, dont 1 massif, et 3 non massifs non observés (boson de Nambu-Goldstone). En fait ces 3 bosons sont absorbés par les bosons W+/- et Z0 de l’interaction faible, leur conférant une masse, du coup ces bosons de Nambu-Goldstone sont inobservables et ne reste qu’un boson massif qui est le boson de Higgs.