dimanche 26 décembre 2021
SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT /LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /WEEK 51
xxxxxEinnstein finally warms up to quantum mechanics? Research team redefines energy to explain black holes'by Kyoto University
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traduction totale :''Einstein se ré concilirait-il
avec la mécanique quantitique
? Une équipe de recherche redéfinit l'énergie pour expliquer les trous noirs
par l'Université de Kyoto
Crédit : CC0 Domaine Public
Einstein n'était pas étranger aux défis mathématiques. Il a lutté pour définir l'énergie d'une manière qui reconnaisse à la fois la loi de conservation de l'énergie et la covariance, qui est la caractéristique fondamentale de la relativité générale où les lois physiques sont les mêmes pour tous les observateurs.
Une équipe de recherche de l'Institut Yukawa de physique théorique de l'Université de Kyoto a maintenant proposé une nouvelle approche de ce problème de longue date en définissant l'énergie pour incorporer le concept d'entropie. Bien que beaucoup d'efforts aient été déployés pour concilier l'élégance de la relativité générale avec la mécanique quantique, un mbre de l'équipe Shuichi Yokoyama déclare : « La solution est incroyablement intuitive.
Les équations de champ d'Einstein décrivent comment la matière et l'énergie façonnent l'espace-temps et comment à son tour la structure de l'espace-temps déplace la matière et l'énergie. La résolution de cet ensemble d'équations, cependant, est notoirement difficile, comme pour déterminer le comportement d'une charge associée à un tenseur énergie-impulsion, le facteur gênant qui décrit la masse et l'énergie.
L'équipe de recherche a observé que la conservation de la charge ressemble à l'entropie, qui peut être décrite comme une mesure du nombre de façons différentes d'organiser les parties d'un système.
Et c'est là que le hic : l'entropie conservée défie cette définition standard.
L'existence de cette quantité conservée contredit un principe de physique de base connu sous le nom de théorème de Noether, dans lequel la conservation de toute quantité survient généralement en raison d'une sorte de symétrie dans un système.
Surpris que d'autres chercheurs n'aient pas déjà appliqué cette nouvelle définition du tenseur énergie-impulsion, un autre membre de l'équipe, Shinya Aoki, ajoute qu'il est "également intrigué par le fait que dans l'espace-temps courbé général, une quantité conservée peut être définie même sans symétrie".
En fait, l'équipe a également appliqué cette nouvelle approche pour observer une variété de phénomènes cosmiques, tels que l'expansion de l'univers et les trous noirs. Alors que les calculs correspondent bien au comportement actuellement accepté de l'entropie pour un trou noir de Schwarzschild, les équations montrent que la densité d'entropie est concentrée à la singularité au centre du trou noir, une région où l'espace-temps devient mal défini.
Les auteurs espèrent que leurs recherches stimuleront une discussion plus approfondie parmi de nombreux scientifiques, non seulement en théorie de la gravité, mais aussi en physique fondamentale.
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Explore further
Studying cosmic expansion using methods from many-body physics
More information: Sinya Aoki et al, Charge conservation, entropy current and gravitation, International Journal of Modern Physics A (2021). DOI: 10.1142/S0217751X21502018
Provided by Kyoto University
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mon commentaire
je n ai pas eu la meme qualité d intuition que les auteurs de cette communication , donc je vaid devoir ''piocher'' l argumentation sur le memoire original
D ORES ET DEJA je considere que le concept de
la localisation de la singularité et meme l'application de l 'dée d'entropie dans un trou noir
est une perte de temps !
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VOICI D ABPRD LA TRADUCTION DE L A ABSTRAC DE LA PUBLICATION ORIGINELLE /'''Nous proposons une nouvelle classe de champs de vecteurs pour construire une charge conservée dans une théorie générale des champs dont le tenseur énergie-impulsion est conservé de manière covariante. Nous montrons qu'il existe toujours un tel champ de vecteurs dans une théorie des champs donnée même sans symétrie globale. Nous soutenons également que le courant conservé construit à partir du champ vectoriel (asymptotiquement) de type temporel peut être identifié avec le courant d'entropie du système. Comme preuve, nous montrons que la charge conservée définie à partir de celle-ci satisfait la première loi de la thermodynamique pour un système isotrope avec une définition appropriée de la température. Nous appliquons notre formulation à plusieurs systèmes gravitationnels tels que l'univers en expansion, les trous noirs de Schwarzschild et Banãdos, Teitelboim et Zanelli (BTZ) et les ondes planes gravitationnelles. Nous confirmons la conservation de la densité d'entropie proposée sous toute expansion homogène et isotrope de l'univers, la reproduction précise de l'entropie de Bekenstein-Hawking incorporant la première loi de la thermodynamique, et l'existence d'une onde plane gravitationnelle ne portant aucune charge, respectivement. Nous commentons également la conservation de l'énergie lors de l'effondrement gravitationnel dans des modèles simples.
RépondreSupprimerj 'ignore où
Supprimerls auteurs ont été recchercher leurs lois et leurs définitions de la thermodynamique et de l'entropie . Les miennes m
'ont été apprises par Mr le professeur BERNARD de la Faculté des Sciences de Lyon et confiemées par les traités de physique du P r BRUHAT Dans la mesure ou l'on
considere un systeme
comme fermé et completement isolé
dans ses échanges je peux essayer de suivre la proposition des auteurs de tracer un parallèle entre l équation de conservation des charges et le flux entropique . Malheureusement je ne peux admattre que l univers soit un systeme clos et je juge de meme leurs exemples ...
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