La 5 dimension, une realite ?

sindbad · 27/06/2006, 14h02

Salut

Deux physiciens (Randall et Sundrum) avaient suggere, il y'a quelques annees de cela, que notre univers possederait 5 dimensions (4 spatiales + 1 temporelle), a present d'autres chercheurs ( Charles Keeton, Arlie Petters) proposent quant a eux un moyen de tester cette hypothese. Si il est vrai que notre univers possede une 5 dim alors celui ci baignerait dans une mer de mini trou noirs de la taille d'un noyau d'atome et d'une masse avoisinant celle d'un petit asteroide. Un telescope qui sera lance en 2007 serait capable, selon nos deux chercheurs, de detecter ces mini trou noirs.

Le model de Randall-Sundrum qui presente notre univers (celui dont nous sommes conscient) comme un univers a 4 dimensions baignant dans une cinquieme dimension, se veut etre une alternative a la theorie de la gravitation telle que formulee par Einstein ! Selon la theorie d'Einstein les mini trou noirs en questions, reliquats du Big Bang, se seraient evapores a une epoque lointaine de la vie de l'univers. Toujours selon ces chercheurs, les mini trou noirs prevus par le model Randall Sundrum auraient un effet particulier sur la texture de l'espace et le comportement des emissions gammas.

Bref, si cela s'avere verifie, notre facon d'envisager l'univers et l'existence serait a jamais bouleversee

a+

---

Charles Keeton, a physicist at Rutgers University in New Jersey, and Arlie Petters of Duke University in North Carolina.

space.com:
http://www.space.com/scienceastronom...ry_monday.html

far_solitaire · 27/06/2006, 14h50

Coool ... La théorie des cordes serait t'elle en voie de verification ?

Thirga.ounevdhou · 27/06/2006, 15h07

Bonjour Sindbad et Far-Solitaire,

Heureuse de vous relire de nouveau sur le Forum et merci pour tout ce que vous nous faites partager.
Quatre dimensions spatiales ? Avec le moyen de les tester ! Intéressant…Confirmer des théories ou les corriger…En fait en fait qu’avancer

Les Quatre dimensions spatiales

Charles R. Keeton de Rutgers et Arlie O. Petters de Duke basent leurs travaux sur une théorie récente appelée "modèle du Braneworld Randall-Sundrum de type II". Cette théorie soutient que l'UNIVERS visible est une membrane (d'où le mot "Braneworld") encastrée dans un univers plus grand, un peu comme une algue qui flotte dans l'ocean. L'univers "Braneworld" possède cinq dimensions, quatre dimensions spatiales et une dimension temporelle, s'opposant en cela aux quatre dimensions, trois d'espace, plus le temps, proposées par la théorie de la relativité générale.

Le cadre que Keeton et Petters ont développé prévoit certains effets cosmologiques qui, s'ils sont observés, pourraient permettre aux scientifiques de valider cette théorie. Les observations, ont-ils indiqué, devraient être possibles à l'aide des prochains observatoires spatiaux. Selon Peters, si la théorie du Braneworld est vérifiée, elle confirmerait l'existence d'une quatrième dimension de l'espace, ce qui modifierait profondément notre compréhension du monde: le modèle de Randall-Sundrum est une description mathématique de la façon dont la gravitation sculpte l'univers, qui diffère de celle offerte par la théorie de la relativité générale.

Une multitude de mini trous noirs

Keeton et Petters se sont concentrés sur une de ses conséquences qui la distingue de la théorie d'Einstein. La théorie du Braneworld prévoit que des "trous noirs" relativement petits, produits lors de la prime jeunesse de l'Univers, ont survécu jusqu'à aujourd'hui. Ces trous noirs, équivalents à de minuscules astéroïdes, feraient partie de la "matiere sombre" de l'univers. Comme son nom l'indique, la matière sombre n'émet ni ne réfléchit la lumiere, tout en exerçant une force de gravitation sensible. La théorie de la relativité, pour sa part, prévoit que de tels trous noirs primordiaux n'existent plus, car ils devraient s'être vaporisés depuis le moment de leur formation.

"Quand nous avons estimé à quelle distance les trous noirs du Braneworld pourraient être de la terre, nous avons été étonnés de constater que les plus proches se trouveraient largement à l'intérieur de l'orbite de Pluton", indique Keeton. "Et si même ces trous noirs ne représentent qu'un pour cent de la matière sombre dans notre secteur de la galaxie, ce qui est une estimation prudente, alors il pourrait en exister plusieurs milliers dans notre propre systeme solaire", ajoute Petters.

Mais les trous noirs du Braneworld existent-ils réellement et représentent-ils donc une vérification pour cette théorie à cinq dimensions ?

Observer les franges des rayons gamma

Les scientifiques ont montré qu'il devrait être possible de répondre à cette question en observant les effets que les trous noirs du Braneworld exerceraient sur les rayonnements électromagnétiques que nous recevons d'autres galaxies. Les trajectoires de telles radiations passant à proximité d'un de ces trous noirs seraient modifiées par les forces de gravitation énormes de l'objet, par l'effet appelé "lentille gravitationnelle".

Selon Keeton, il faudrait détecter l'action de ce phénomène sur le rayonnement émis par les sursauts gamma. Ces flashs de rayons gamma sont produits par d'énormes explosions dans tout l'univers. Les deux scientifiques ont calculé que les trous noirs du Braneworld modifieraient la trajectoire des rayons gamma de la même manière qu'une roche dans un etang entrave le passage des ondes. La présence de la roche génère une "figure d'interferences" dans son sillage dans laquelle certaines crêtes sont plus hautes, certaines cuvettes sont plus creuses, et enfin certaines crêtes et cuvettes s'annulent les unes les autres. La figure d'interférence résultante porte la signature des caractéristiques de la roche et de l'eau.

De la même façon, un trou noir du Braneworld produirait une figure d'interférence pour un faisceau de rayons gamma qui le frôlerait dans sa route vers la Terre. Les chercheurs prédisent la présence de franges lumineuses et sombres dans la figure, qui fourniraient un moyen de déduire les caractéristiques de ces trous noirs et, par voie de conséquence, de la structure de l'espace et du temps: "Nous avons découvert que la signature d'une quatrième dimension apparaît dans les figures d'interférence", explique Petters. "Cette dimension spatiale supplémentaire produit une contraction entre les franges par rapport à ce que l'on obtiendrait avec la relativité générale". Les chercheurs précisent que leurs prévisions s'appliqueraient à tous les trous noirs du Braneworld, qu'ils soient situés dans notre Système Solaire ou au-delà.

Petters et Keeton ont indiqué qu'il devrait être possible de mesurer le profil des franges prédites pour les rayons gamma en utilisant le telescope spacial GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope), qui devrait être lancé en août 2007. "Si la théorie du Braneworld est correcte", disent-ils, "il devrait exister un nbre extraordinaire de trous noirs de ce type à travers tout l'univers, et chacun d'eux porterait la signature d'une quatrième dimension spatiale".

- Source: Duke University

sindbad · 27/06/2006, 15h48

Salut Thirga,

Et merci pour l'acceuil et merci l'article tres complet sur le sujet.

@Far
En parlant des cordes, un physicien americain du nom de Gott qui s'est specialise dans l'etude de la possibilite du voyage dans le temps, est parvenu a trouver une solution en conformite avec la RG, qui permettrait un tel voyage.

Selon Brian Green si l'hypothese de l'existence des cordes venait a etre confirmee alors on peut s'attendre a ce que certaines ont vue leur dimension atteindre les milliers d'annees lumieres en raison de l'inflation cosmique ! D'apres Gott si deux cordes de ce genres venaient a se croiser a des vitesses relatives proches de C, les contourner (calculs a l'appui) aurait pour effet de faire un saut vers le passe (le probleme et de savoir lequel).

Voici le titre du livre qui traite du sujet: Time Travel in Einstein's Universe
Par J. Richard Gott professeur d'astrophysique a Princeton New Jersey. Si vous tomber sur le livre n'hesitez pas, passionnant.

a+

27/06/2006, 20h11

Theorie des cordes de neuf a onze dimensions aux passages.
Pour l'instant ce ne sont que des modeles mathematiques...

sindbad · 27/06/2006, 20h36

"que des modeles mathematiques..."

... trop beaux pour ne pas etre vrais ! Mais qui sait ? Il peut y avoir plus beau et plus exotique ! Restons a l'affut

a+

far_solitaire · 27/06/2006, 23h40

Salut les amis

Citation:

Posté par Sindbad

D'apres Gott si deux cordes de ce genres venaient a se croiser a des vitesses relatives proches de C, les contourner (calculs a l'appui) aurait pour effet de faire un saut vers le passe (le probleme et de savoir lequel).

Justement, quel passé ? j'ai lu quelque part (je me rapelle plus où exactement) que certains physiciens émettent l'hypothèse que se retour se fera dans un autre passé dans un univers parallèle différent. Dans ce cas, pas de problème de causalité. La ligne de temps, n'a pas de future dans l'univers originale et ne peut donc le modifier. C'est comme si un autre temps se cré dès cet instant et évolue selon une branche parallèle dans un autre monde parallèle.

Merci beaucoup pour l'info sur le livre, j'essairai de me le procurer

a+

sindbad · 28/06/2006, 01h47

Citation:

(je me rapelle plus où exactement) que certains physiciens émettent l'hypothèse que se retour se fera dans un autre passé dans un univers parallèle différent

C'est en effet l'idee avancee par un nombre dephysiciens pour se debarraser du paradox du grand pere.

Paradox du grand pere
Un type voyage dans le passe et tue son grand pere avant que celui ci n'est eut la chance de rencontrer sa future epouse (grand mere du voyager). Papi et mami ne s'etant jamais connu la question est de savoir donc d' ou est sorti le voyageur ?

La solution ?
Pour R. Gott (et d'autres physiciens) il existerait une infinite de copies de notre univers. Notre "ami" n'a fait qu'assassiner le grand pere de l'une de ses copies (ou l'une des copies de son grand pere), son grand pere a lui parcontre, demeure "intacte" dans son passe, loin de portee du voyageur assassin. Le voyageur, en somme, ne peut voyager dans son propre passe, il ne fait qu'evoluer (irreversiblement) vers son future.

Cette solution au paradox du grand pere repose sur la possibilite de l'existence d'une multitude d'univers suggeree, d'un cote par la theorie des cordes, de l'autre par une interpretation de la mecanique quantique dite "many world interpretation" (MWI).

En mecanique quantique (a la difference de la mecanique classique) la position d'une particule est decrite en terme de probabilite. En mq on ne peut jamais affirmer que telle particule se trouve a tel endroit precis mais on pourra toujours dire que celle ci a p1 de chance de strouve ici et p2 de chance de se trouver la etc... P1,P2,... # 0, correspondraient a des copies d'une meme particule.

Pour d'autres la solution plus simple: On peut voyager dans le passer, discuter et boire un the avec notre grand pere, mais jamais le tuer ! Ce serait comme si on esperait voir un pierre tomber vers le haut. Cela n'arrivera tout simplement jamais, cela violerait les lois de la physique. Il est a noter que les solutions decrites par Gott, Li Xin Lin, et Godel avant eux sont en parfaite conformite avec la RG:

Enfin, on peut dire que pour l'assassin puisse faire le voyage vers le passe il faudrait que son grand pere s'en est sorti indemne de toute les tentatives d'assassinats a lesquelles il aurait pu faire face, sinon le voyageur ne serait jamais la pour contempler une telle action.

Voila qui me rassure

sindbad · 28/06/2006, 02h47

Un lien sur la couverture du livre

Ce qu'on apprend aussi dans le livre c'est que l'on ne peut voyager au dela (en deca) de l'epoque ou la machine a voyager dans le temps fut (sera) construite. Donc si l'on n'est pas envahi par des times travellers, c'est que la machine a remonter le temps n'a pas encore ete invente. Si celle ci sera invente en l'an 2200 alors les generations futures (2200+) ne pourrait naviguer dans nos rivages temporels.

Bel argument que l'on pourrait utiliser ailleurs...

On apprend aussi qu'ill existe des regions de l'espace temps qui se situent hors de portee du voyage temporel.

Notre univers telqu'envisage par Gott

Une ligne d'univers fermee sur elle meme qui, quelque part quelque temps donne naissance a une branche (une nouvelle ligne d'univers) qui elle meme donne naissance a une ligne d'univers distincte, et ainsi de suite. Chaque branche etant une copie d'univers. Notre univers serait ne a une epoque ou le future lointain rencontre le passe lointain.

sindbad · 28/06/2006, 02h56

Salut

@Far_solitaire

"Justement, quel passé ?"

C'est la question que je me pose, j'ai une idee mais elle peut etre farfelue. Aurais tu pense a quelque chose ?

a+

Gott: Interview

http://www.sns.ias.edu/~dejan/CCS/wo...g%20univers e

27/06/2006, 14h02	#1
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	La 5 dimension, une realite ? Salut Deux physiciens (Randall et Sundrum) avaient suggere, il y'a quelques annees de cela, que notre univers possederait 5 dimensions (4 spatiales + 1 temporelle), a present d'autres chercheurs ( Charles Keeton, Arlie Petters) proposent quant a eux un moyen de tester cette hypothese. Si il est vrai que notre univers possede une 5 dim alors celui ci baignerait dans une mer de mini trou noirs de la taille d'un noyau d'atome et d'une masse avoisinant celle d'un petit asteroide. Un telescope qui sera lance en 2007 serait capable, selon nos deux chercheurs, de detecter ces mini trou noirs. Le model de Randall-Sundrum qui presente notre univers (celui dont nous sommes conscient) comme un univers a 4 dimensions baignant dans une cinquieme dimension, se veut etre une alternative a la theorie de la gravitation telle que formulee par Einstein ! Selon la theorie d'Einstein les mini trou noirs en questions, reliquats du Big Bang, se seraient evapores a une epoque lointaine de la vie de l'univers. Toujours selon ces chercheurs, les mini trou noirs prevus par le model Randall Sundrum auraient un effet particulier sur la texture de l'espace et le comportement des emissions gammas. Bref, si cela s'avere verifie, notre facon d'envisager l'univers et l'existence serait a jamais bouleversee a+ --- Charles Keeton, a physicist at Rutgers University in New Jersey, and Arlie Petters of Duke University in North Carolina. space.com: http://www.space.com/scienceastronom...ry_monday.html

27/06/2006, 14h50	#2
far_solitaire FA. legend Date d'inscription: janvier 2006 Localisation: درب التبانة Messages: 6 730	Coool ... La théorie des cordes serait t'elle en voie de verification ? __________________ *La physique est une magie contrôlée par la géométrie -* René Thom

27/06/2006, 15h07	#3
Thirga.ounevdhou Moderator Date d'inscription: mai 2004 Localisation: Un pays que j'aime Messages: 14 141	Bonjour Sindbad et Far-Solitaire, Heureuse de vous relire de nouveau sur le Forum et merci pour tout ce que vous nous faites partager. Quatre dimensions spatiales ? Avec le moyen de les tester ! Intéressant…Confirmer des théories ou les corriger…En fait en fait qu’avancer Les Quatre dimensions spatiales Charles R. Keeton de Rutgers et Arlie O. Petters de Duke basent leurs travaux sur une théorie récente appelée "modèle du Braneworld Randall-Sundrum de type II". Cette théorie soutient que l'UNIVERS visible est une membrane (d'où le mot "Braneworld") encastrée dans un univers plus grand, un peu comme une algue qui flotte dans l'ocean. L'univers "Braneworld" possède cinq dimensions, quatre dimensions spatiales et une dimension temporelle, s'opposant en cela aux quatre dimensions, trois d'espace, plus le temps, proposées par la théorie de la relativité générale. Le cadre que Keeton et Petters ont développé prévoit certains effets cosmologiques qui, s'ils sont observés, pourraient permettre aux scientifiques de valider cette théorie. Les observations, ont-ils indiqué, devraient être possibles à l'aide des prochains observatoires spatiaux. Selon Peters, si la théorie du Braneworld est vérifiée, elle confirmerait l'existence d'une quatrième dimension de l'espace, ce qui modifierait profondément notre compréhension du monde: le modèle de Randall-Sundrum est une description mathématique de la façon dont la gravitation sculpte l'univers, qui diffère de celle offerte par la théorie de la relativité générale. Une multitude de mini trous noirs Keeton et Petters se sont concentrés sur une de ses conséquences qui la distingue de la théorie d'Einstein. La théorie du Braneworld prévoit que des "trous noirs" relativement petits, produits lors de la prime jeunesse de l'Univers, ont survécu jusqu'à aujourd'hui. Ces trous noirs, équivalents à de minuscules astéroïdes, feraient partie de la "matiere sombre" de l'univers. Comme son nom l'indique, la matière sombre n'émet ni ne réfléchit la lumiere, tout en exerçant une force de gravitation sensible. La théorie de la relativité, pour sa part, prévoit que de tels trous noirs primordiaux n'existent plus, car ils devraient s'être vaporisés depuis le moment de leur formation. "Quand nous avons estimé à quelle distance les trous noirs du Braneworld pourraient être de la terre, nous avons été étonnés de constater que les plus proches se trouveraient largement à l'intérieur de l'orbite de Pluton", indique Keeton. "Et si même ces trous noirs ne représentent qu'un pour cent de la matière sombre dans notre secteur de la galaxie, ce qui est une estimation prudente, alors il pourrait en exister plusieurs milliers dans notre propre systeme solaire", ajoute Petters. Mais les trous noirs du Braneworld existent-ils réellement et représentent-ils donc une vérification pour cette théorie à cinq dimensions ? Observer les franges des rayons gamma Les scientifiques ont montré qu'il devrait être possible de répondre à cette question en observant les effets que les trous noirs du Braneworld exerceraient sur les rayonnements électromagnétiques que nous recevons d'autres galaxies. Les trajectoires de telles radiations passant à proximité d'un de ces trous noirs seraient modifiées par les forces de gravitation énormes de l'objet, par l'effet appelé "lentille gravitationnelle". Selon Keeton, il faudrait détecter l'action de ce phénomène sur le rayonnement émis par les sursauts gamma. Ces flashs de rayons gamma sont produits par d'énormes explosions dans tout l'univers. Les deux scientifiques ont calculé que les trous noirs du Braneworld modifieraient la trajectoire des rayons gamma de la même manière qu'une roche dans un etang entrave le passage des ondes. La présence de la roche génère une "figure d'interferences" dans son sillage dans laquelle certaines crêtes sont plus hautes, certaines cuvettes sont plus creuses, et enfin certaines crêtes et cuvettes s'annulent les unes les autres. La figure d'interférence résultante porte la signature des caractéristiques de la roche et de l'eau. De la même façon, un trou noir du Braneworld produirait une figure d'interférence pour un faisceau de rayons gamma qui le frôlerait dans sa route vers la Terre. Les chercheurs prédisent la présence de franges lumineuses et sombres dans la figure, qui fourniraient un moyen de déduire les caractéristiques de ces trous noirs et, par voie de conséquence, de la structure de l'espace et du temps: "Nous avons découvert que la signature d'une quatrième dimension apparaît dans les figures d'interférence", explique Petters. "Cette dimension spatiale supplémentaire produit une contraction entre les franges par rapport à ce que l'on obtiendrait avec la relativité générale". Les chercheurs précisent que leurs prévisions s'appliqueraient à tous les trous noirs du Braneworld, qu'ils soient situés dans notre Système Solaire ou au-delà. Petters et Keeton ont indiqué qu'il devrait être possible de mesurer le profil des franges prédites pour les rayons gamma en utilisant le telescope spacial GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope), qui devrait être lancé en août 2007. "Si la théorie du Braneworld est correcte", disent-ils, "il devrait exister un nbre extraordinaire de trous noirs de ce type à travers tout l'univers, et chacun d'eux porterait la signature d'une quatrième dimension spatiale". - Source: Duke University Dernière modification par Thirga.ounevdhou 02/07/2006 à 13h34.

27/06/2006, 15h48	#4
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	Salut Thirga, Et merci pour l'acceuil et merci l'article tres complet sur le sujet. @Far En parlant des cordes, un physicien americain du nom de Gott qui s'est specialise dans l'etude de la possibilite du voyage dans le temps, est parvenu a trouver une solution en conformite avec la RG, qui permettrait un tel voyage. Selon Brian Green si l'hypothese de l'existence des cordes venait a etre confirmee alors on peut s'attendre a ce que certaines ont vue leur dimension atteindre les milliers d'annees lumieres en raison de l'inflation cosmique ! D'apres Gott si deux cordes de ce genres venaient a se croiser a des vitesses relatives proches de C, les contourner (calculs a l'appui) aurait pour effet de faire un saut vers le passe (le probleme et de savoir lequel). Voici le titre du livre qui traite du sujet: Time Travel in Einstein's Universe Par J. Richard Gott professeur d'astrophysique a Princeton New Jersey. Si vous tomber sur le livre n'hesitez pas, passionnant. a+ Dernière modification par sindbad 27/06/2006 à 20h33.

28/06/2006, 02h56	#10
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	Salut @Far_solitaire "Justement, quel passé ?" C'est la question que je me pose, j'ai une idee mais elle peut etre farfelue. Aurais tu pense a quelque chose ? a+ Gott: Interview http://www.sns.ias.edu/~dejan/CCS/wo...g%20univers e Dernière modification par sindbad 28/06/2006 à 03h01.

27/06/2006, 20h11	#5
Quasard Messages: n/a	Theorie des cordes de neuf a onze dimensions aux passages. Pour l'instant ce ne sont que des modeles mathematiques...

27/06/2006, 20h36	#6
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	"que des modeles mathematiques..." ... trop beaux pour ne pas etre vrais ! Mais qui sait ? Il peut y avoir plus beau et plus exotique ! Restons a l'affut a+

28/06/2006, 02h47	#9
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	Un lien sur la couverture du livre Ce qu'on apprend aussi dans le livre c'est que l'on ne peut voyager au dela (en deca) de l'epoque ou la machine a voyager dans le temps fut (sera) construite. Donc si l'on n'est pas envahi par des times travellers, c'est que la machine a remonter le temps n'a pas encore ete invente. Si celle ci sera invente en l'an 2200 alors les generations futures (2200+) ne pourrait naviguer dans nos rivages temporels. Bel argument que l'on pourrait utiliser ailleurs... On apprend aussi qu'ill existe des regions de l'espace temps qui se situent hors de portee du voyage temporel. Notre univers telqu'envisage par Gott Une ligne d'univers fermee sur elle meme qui, quelque part quelque temps donne naissance a une branche (une nouvelle ligne d'univers) qui elle meme donne naissance a une ligne d'univers distincte, et ainsi de suite. Chaque branche etant une copie d'univers. Notre univers serait ne a une epoque ou le future lointain rencontre le passe lointain.

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