Sciences énergies environnement ; DERNIER BIILLET DE L ANNEE 2022

 

Three time dimensions, one space dimension: Relativity of superluminal observers in 1+3 spacetime

by University of Warsaw

CHERS AMIS LECREURS 

  Voici ma derniere traduction de  l'année  .Je remercie  trés  chaleuresement   GOOGLE  et BLOGGER   de m avoir donné asile  gratuitement .

Je remercie  Newsletter  science  X de m 'avoir  posté chaque jour  les articles  des travaux et découvertes qui leur paeevanaient.

   Je temercie tous mes lecteurs connus ou inconnus  et ceux qui m 'ont apporté leurs contrutions .

  Mais   2023    sera peut etre l année de mon 92  ème anniverssaire  et ma vision est en train de le lacher 

 Combien de temps pourrai  je encore   suivre les merveilles  de la découverte scientifique   .C'est l ophtalmo   qui en jugrta  dans 4 jours !

 En attendant voici mon travaim de ce jour ;

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Trois dimensions temporelles, une dimension spatiale : relativité des observateurs supraluminiques dans l'espace-temps 1+3

par l'Université de Varsovie

Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Comment notre monde serait-il perçu par des observateurs se déplaçant plus vite que la lumière dans le vide ? Une telle image serait clairement différente de ce que nous rencontrons tous les jours. "Nous devrions nous attendre à voir non seulement des phénomènes qui se produisent spontanément, sans cause déterministe, mais aussi des particules voyageant simultanément le long de plusieurs chemins", affirment des théoriciens des universités de Varsovie et d'Oxford.

De plus, le concept même de temps serait complètement transformé - un monde supraluminique devrait être caractérisé par trois dimensions temporelles et une dimension spatiale et il devrait être décrit dans le langage familier de la théorie des champs. Il s'avère que la présence de tels observateurs supraluminiques ne conduit à rien de logiquement incohérent, de plus, il est tout à fait possible que des objets supraluminiques existent réellement.

Au début du XXe siècle, Albert Einstein a complètement redéfini notre façon de percevoir le temps et l'espace. L'espace tridimensionnel a acquis une quatrième dimension, le temps, et les concepts de temps et d'espace, jusqu'alors séparés, ont commencé à être traités comme un tout. "Dans la théorie de la relativité restreinte formulée en 1905 par Albert Einstein, le temps et l'espace ne diffèrent que par le signe dans certaines équations", explique le prof. Andrzej Dragan, physicien de la Faculté de physique de l'Université de Varsovie et du Centre des technologies quantiques de l'Université nationale de Singapour.

Einstein a fondé sa théorie de la relativité restreinte sur deux hypothèses : le principe de relativité de Galilée et la constance de la vitesse de la lumière. Comme le soutient Andrzej Dragan, le premier principe est crucial, qui suppose que dans chaque système inertiel, les lois de la physique sont les mêmes et que tous les observateurs inertiels sont égaux. "En règle générale, ce principe s'applique aux observateurs qui se déplacent les uns par rapport aux autres à des vitesses inférieures à la vitesse de la lumière (c). Cependant, il n'y a aucune raison fondamentale pour laquelle les observateurs se déplacent par rapport aux systèmes physiques décrits à des vitesses supérieures à la vitesse de la lumière ne devrait pas y être soumise », explique Dragan.

Que se passe-t-il lorsque nous supposons - au moins théoriquement - que le monde pourrait être observable à partir de cadres de référence supraluminiques ? Il est possible que cela permette l'incorporation des principes de base de la mécanique quantique dans la théorie restreinte de la relativité. Cette hypothèse révolutionnaire du prof. Andrzej Dragan et le prof. Artur Ekert de l'Université d'Oxford l'a présenté pour la première fois dans l'article "Principe quantique de relativité" publié il y a deux ans dans le New Journal of Physics.

Ils y ont considéré le cas simplifié des deux familles d'observateurs dans un espace-temps composé de deux dimensions : une dimension spatiale et une dimension temporelle. Dans leur dernière publication dans la revue Classical and Quantum Gravity, intitulée « Relativity of superluminal observers in 1 + 3 spacetime », un groupe de 5 physiciens va encore plus loin en présentant des conclusions sur l'espace-temps quadridimensionnel complet.

Les auteurs partent du concept d'espace-temps correspondant à notre réalité physique : à trois dimensions spatiales et une dimension temporelle. Cependant, du point de vue de l'observateur supraluminique, une seule dimension de ce monde conserve un caractère spatial, celle le long de laquelle les particules peuvent se déplacer.

"Les trois autres dimensions sont des dimensions temporelles", explique le prof. Andrzej Dragan. "Du point de vue d'un tel observateur, la particule "vieillissement" indépendamment à chacun des trois temps. Mais de notre point de vue - les mangeurs de pain illuminés - cela ressemble à un mouvement simultané dans toutes les directions de l'espace, c'est-à-dire à la propagation d'un onde sphérique de mécanique quantique associée à une particule », commente le prof. Krzysztof Turzyński, co-auteur de l'article.

C'est, comme l'explique le prof. Andrzej Dragan, conformément au principe de Huygens formulé au XVIIIe siècle, selon lequel chaque point atteint par une onde devient la source d'une nouvelle onde sphérique. Ce principe ne s'appliquait initialement qu'à l'onde lumineuse, mais la mécanique quantique a étendu ce principe à toutes les autres formes de matière.

Comme le prouvent les auteurs de la publication, l'inclusion d'observateurs supraluminiques dans la description nécessite la création d'une nouvelle définition de la vitesse et de la cinématique. "Cette nouvelle définition préserve le postulat d'Einstein de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide même pour les observateurs supraluminiques", prouvent les auteurs de l'article. "Par conséquent, notre relativité restreinte étendue ne semble pas être une idée particulièrement extravagante", ajoute Dragan.

Comment évolue la description du monde à laquelle nous introduisons les observateurs supraluminiques ? Après avoir pris en compte les solutions supraluminiques, le monde devient non déterministe, les particules - au lieu d'une à la fois - commencent à se déplacer le long de plusieurs trajectoires à la fois, conformément au principe quantique de superposition.

"Pour un observateur supraluminique, la particule ponctuelle newtonienne classique cesse d'avoir un sens, et le champ devient la seule quantité qui peut être utilisée pour décrire le monde physique", note Andrzej Dragan. "Jusqu'à récemment, on croyait généralement que les postulats sous-jacents à la théorie quantique sont fondamentaux et ne peuvent être dérivés de rien de plus fondamental. Dans ce travail, nous avons montré que la justification de la théorie quantique en utilisant la relativité étendue, peut être naturellement généralisée à 1 + 3 espace-temps et un tel l'extension conduit à des conclusions postulées par la théorie quantique des champs", écrivent les auteurs de la publication.

Toutes les particules semblent donc avoir des propriétés extraordinaires dans la relativité restreinte étendue. Est-ce que ça marche dans l'autre sens ? Pouvons-nous détecter des particules normales pour les observateurs supraluminiques, c'est-à-dire des particules se déplaçant par rapport à nous à des vitesses supraluminiques ?

"Ce n'est pas si simple", explique le prof. Krzysztof Turzyński. "La simple découverte expérimentale d'une nouvelle particule fondamentale est un exploit digne du prix Nobel et réalisable dans une grande équipe de recherche utilisant les dernières techniques expérimentales. Cependant, nous espérons appliquer nos résultats à une meilleure compréhension du phénomène de rupture spontanée de symétrie. associée à la masse de la particule de Higgs et d'autres particules dans le modèle standard, en particulier dans l'univers primitif."

Andrzej Dragan ajoute que l'ingrédient crucial de tout mécanisme de rupture de symétrie spontanée est un champ tachyonique. Il semble que les phénomènes supraluminiques puissent jouer un rôle clé dans le mécanisme de Higgs.

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 COMMENTAIRES 

Je suis a moitié d accord  seulement   .Le champ tachyonique  n existe  qu en démord du domaine quantique   . L' univers devient cclui du  hasard profond  et d un temps incohérent  d un univers stochastique    de vibrations  primitives  et chaotiques   ! Donc l idée d un observateur supraluminique n est plus pertinente   .....

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More information: Andrzej Dragan et al, Relativity of superluminal observers in 1+3 spacetime, Classical and Quantum Gravity (2022). DOI: 10.1088/1361-6382/acad60

Journal information: New Journal of Physics 

Provided by University of Warsaw 

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Does relativity lie at the source of quantum exoticism?

Sciences énergies environnement :Le monde selon la physique : Quelques résultats de WEBB

 

Ten times this year the Webb telescope blew us away with new images of our stunning universe

by Colin Jacobs and Karl Glazebrook, The Conversation

  Traduction d une sélection de Newspaper SCIENCE  X

Dix fois cette année, le télescope Webb nous a époustouflés avec de nouvelles images de notre magnifique univers

par Colin Jacobs et Karl Glazebrook, La Conversation

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La région de formation d'étoiles de Carina imagée par le JWST. Crédit : NASA

Il n'est pas exagéré de dire que le télescope spatial James Webb (JWST) représente une nouvelle ère pour l'astronomie moderne.

Lancé le 25 décembre dernier et pleinement opérationnel depuis juillet, le télescope offre des aperçus de l'univers qui nous étaient inaccessibles auparavant. Comme le télescope spatial Hubble, le JWST est dans l'espace, il peut donc prendre des photos avec des détails époustouflants sans les distorsions de l'atmosphère terrestre.

Cependant, alors que Hubble est en orbite autour de la Terre à une altitude de 540 km, le JWST est distant de 1,5 million de kilomètres, bien au-delà de la lune. De cette position, loin des interférences de la chaleur réfléchie de notre planète, il peut collecter la lumière de tout l'univers jusque dans la partie infrarouge du spectre électromagnétique.

Cette capacité, combinée au miroir plus grand du JWST, aux détecteurs de pointe et à de nombreuses autres avancées technologiques, permet aux astronomes de revenir sur les premières époques de l'univers.

Au fur et à mesure que l'univers s'étend, il étire la longueur d'onde de la lumière qui se dirige vers nous, ce qui rend les objets plus éloignés plus rouges. À des distances suffisamment grandes, la lumière d'une galaxie est entièrement déplacée de la partie visible du spectre électromagnétique vers l'infrarouge. Le JWST est capable de sonder ces sources de lumière depuis les temps les plus reculés, il y a près de 14 milliards d'années.

Le télescope Hubble continue d'être un excellent instrument scientifique et peut voir à des longueurs d'onde optiques là où le JWST ne le peut pas. Mais le télescope Webb peut voir beaucoup plus loin dans l'infrarouge avec une plus grande sensibilité et netteté.

Découvrons dix images qui ont démontré la puissance stupéfiante de cette nouvelle fenêtre sur l'univers.

1. Alignement du miroir terminé

À gauche : la première image d'alignement publiée publiquement par le JWST. Les astronomes ont sauté sur cette image pour la comparer aux images précédentes de la même partie du ciel comme celle à droite de la Dark Energy Camera sur Terre. Crédit : NASA/STScI/LegacySurvey/C. Jacobs

Malgré des années de tests sur le terrain, un observatoire aussi complexe que le JWST nécessitait une configuration et des tests approfondis une fois déployé dans le froid et l'obscurité de l'espace.

L'une des tâches les plus importantes consistait à déplier et à aligner les 18 segments de miroir hexagonaux à une fraction de longueur d'onde de lumière. En mars, la NASA a publié la première image (centrée sur une étoile) du miroir entièrement aligné. Bien qu'il ne s'agisse que d'une image d'étalonnage, les astronomes l'ont immédiatement comparée aux images existantes de cette partie du ciel, avec une excitation considérable.

2. Spitzer contre MIRI

Cette image montre une partie des "Piliers de la Création" dans l'infrarouge (voir ci-dessous) ; à gauche prise avec le télescope spatial Spitzer, et JWST à droite. Le contraste de profondeur et de résolution est spectaculaire. Crédit : NASA/JPL-Caltech (à gauche), NASA/ESA/CSA/STScI (à droite)

Cette première image, prise alors que toutes les caméras étaient focalisées, démontre clairement le changement radical dans la qualité des données que JWST apporte par rapport à ses prédécesseurs.

À gauche, une image du télescope Spitzer, un observatoire infrarouge spatial doté d'un miroir de 85 cm ; à droite, le même champ de la caméra MIRI infrarouge moyen de JWST et du miroir de 6,5 m. La résolution et la capacité à détecter des sources beaucoup plus faibles sont présentées ici, avec des centaines de galaxies visibles qui ont été perdues dans le bruit de l'image de Spitzer. C'est ce qu'un plus grand miroir situé dans l'obscurité la plus profonde et la plus froide peut faire.

3. La première image d'amas de galaxies

L'amas de galaxies portant le nom prosaïque de SMACS J0723.3–7327 était un bon choix pour les premières images couleur rendues publiques par le JWST.

Le champ est rempli de galaxies de toutes formes et couleurs. La masse combinée de cet énorme amas de galaxies, à plus de 4 milliards d'années-lumière, plie l'espace de telle manière que la lumière provenant de sources distantes en arrière-plan est étirée et amplifiée, un effet connu sous le nom de lentille gravitationnelle.

Ces galaxies d'arrière-plan déformées peuvent être clairement vues sous forme de lignes et d'arcs sur cette image. Le champ est déjà spectaculaire dans les images Hubble (à gauche), mais l'image proche infrarouge JWST (à droite) révèle une richesse de détails supplémentaires, y compris des centaines de galaxies lointaines trop faibles ou trop rouges pour être détectées par son prédécesseur.

4. Quintette de Stephan

Images Hubble (l) et JWST (r) du groupe de galaxies connu sous le nom de "Stephan's Quintet". L'encart montre un zoom avant sur une galaxie d'arrière-plan lointaine. Crédit : NASA/STScI

Ces images représentent un groupe spectaculaire de galaxies connu sous le nom de Quintette de Stephan, un groupe qui intéresse depuis longtemps les astronomes qui étudient la façon dont les galaxies en collision interagissent gravitationnellement.

Sur la gauche, nous voyons la vue Hubble et sur la droite, la vue infrarouge moyen JWST. L'encart montre la puissance du nouveau télescope, avec un zoom avant sur une petite galaxie en arrière-plan. Dans l'image de Hubble, nous voyons des régions de formation d'étoiles brillantes, mais ce n'est qu'avec le JWST que la structure complète de cette galaxie et des galaxies environnantes se révèle.

5. Les piliers de la création

Les "piliers de la création", une région de formation d'étoiles de notre galaxie, capturés par Hubble (à gauche) et JWST (à droite). Crédit : NASA, ESA, ASC, STScI ; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)

Les soi-disant piliers de la création sont l'une des images les plus célèbres de toute l'astronomie, prise par Hubble en 1995. Il a démontré la portée extraordinaire d'un télescope spatial.

Il représente une région de formation d'étoiles dans la nébuleuse de l'Aigle, où le gaz et la poussière interstellaires constituent la toile de fond d'une pépinière stellaire regorgeant de nouvelles étoiles. L'image de droite, prise avec la caméra proche infrarouge du JWST (NIRCam), démontre un autre avantage de l'astronomie infrarouge : la capacité de regarder à travers le voile de poussière et de voir ce qui se trouve à l'intérieur et derrière.

6. La protoétoile "sablier"

Cette image représente un autre acte de création galactique dans la Voie lactée. Cette structure en forme de sablier est un nuage de poussière et de gaz entourant une étoile en train de se former, une protoétoile appelée L1527.

Uniquement visible dans l'infrarouge, un "disque d'accrétion" de matière tombant (la bande noire au centre) permettra éventuellement à la protoétoile de rassembler suffisamment de masse pour commencer à fusionner de l'hydrogène, et une nouvelle étoile naîtra.

Pendant ce temps, la lumière de l'étoile encore en formation illumine le gaz au-dessus et au-dessous du disque, donnant la forme d'un sablier. Notre vision précédente de cela venait de Spitzer; la quantité de détails est une fois de plus un énorme bond en avant.

7. Jupiter en infrarouge

Une vue infrarouge de Jupiter depuis le JWST. Notez la lueur aurorale aux pôles; ceci est causé par l'interaction des particules chargées du soleil avec le champ magnétique de Jupiter. Crédit : NASA/STScI

La mission du télescope Webb comprend l'imagerie des galaxies les plus éloignées depuis le début de l'univers, mais il peut également regarder un peu plus près de chez nous.

Bien que JWST ne puisse pas regarder la Terre ou les planètes internes du système solaire, car il doit toujours faire face au soleil, il peut regarder vers l'extérieur les parties les plus éloignées de notre système solaire. Cette image proche infrarouge de Jupiter en est un bel exemple, alors que nous regardons profondément dans la structure des nuages et des tempêtes de la géante gazeuse. La lueur des aurores aux pôles nord et sud est obsédante.

Cette image était extrêmement difficile à réaliser en raison du mouvement rapide de Jupiter dans le ciel par rapport aux étoiles et de sa rotation rapide. Le succès a prouvé la capacité du télescope Webb à suivre extrêmement bien des cibles astronomiques difficiles.

8. La galaxie fantôme

Lumière visible Hubble (l), infrarouge JWST (r) et images combinées (milieu) du M74 «Phantom Galaxy». La possibilité de combiner des informations de lumière visible sur les étoiles avec des images infrarouges de gaz et de poussière nous permet de sonder ces galaxies avec des détails exquis. Crédit : ESA/NASA

Ces images de la soi-disant Phantom Galaxy ou M74 révèlent la puissance de JWST non seulement en tant que dernier et plus grand des instruments astronomiques, mais en tant que complément précieux à d'autres excellents outils. Le panneau du milieu combine ici la lumière visible de Hubble avec l'infrarouge de Webb, nous permettant de voir comment la lumière des étoiles (via Hubble) et le gaz et la poussière (via JWST) façonnent ensemble cette galaxie remarquable.

Une grande partie de la science JWST est conçue pour être combinée avec les vues optiques de Hubble et d'autres images pour tirer parti de ce principe.

9. Une galaxie super lointaine

Un «zoom avant» sur une galaxie de l'une des premières époques de l'univers, alors que l'univers n'avait que 300 millions d'années environ (la petite source rouge visible au centre du panneau de droite). Les galaxies à cette distance sont impossibles à détecter en lumière visible car leur rayonnement émis a été "décalé vers le rouge" loin dans l'infrarouge. NASA/STScI/C. Jacobs

Bien que cette galaxie - la petite tache rouge sur l'image de droite - ne soit pas parmi les plus spectaculairement pittoresques que notre univers ait à offrir, elle est tout aussi intéressante scientifiquement.

Cet instantané date de l'époque où l'univers n'avait que 350 millions d'années, ce qui en fait l'une des toutes premières galaxies à s'être formées. Comprendre les détails de la croissance et de la fusion de ces galaxies pour créer des galaxies comme notre propre Voie lactée 13 milliards d'années plus tard est une question clé, et une avec de nombreux mystères restants, faisant des découvertes comme celle-ci très recherchées.

C'est aussi une vision que seul le JWST peut atteindre. Les astronomes ne savaient pas trop à quoi s'attendre ; une image de cette galaxie prise avec Hubble semblerait vierge, car la lumière de la galaxie est étirée loin dans l'infrarouge par l'expansion de l'univers.

10. Cette mosaïque géante d'Abell 27

ette image (cliquez ici pour une vue complète) est une mosaïque (de nombreuses images individuelles assemblées) centrée sur l'amas géant de galaxies Abell 2744, familièrement connu sous le nom de "Amas de Pandora". Le nombre et la variété des sources que le JWST peut détecter sont ahurissants ; à l'exception d'une poignée d'étoiles de premier plan, chaque point lumineux représente une galaxie entière.

Dans une parcelle de ciel sombre pas plus grande qu'une fraction de la pleine lune, il y a des milliers de galaxies, ce qui rappelle vraiment l'échelle de l'univers que nous habitons. Les astronomes professionnels et amateurs peuvent passer des heures à parcourir cette image à la recherche de bizarreries et de mystères.

Au cours des prochaines années, la capacité de JWST à regarder si profondément et si loin dans l'univers nous permettra de répondre à de nombreuses questions sur la façon dont nous sommes devenus. Tout aussi passionnantes sont les découvertes et les questions que nous ne pouvons pas encore prévoir. Lorsque vous soulevez le voile du temps comme seul ce nouveau télescope peut le faire, ces inconnues inconnues sont certaines d'être fascinantes.

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COMMENTAIRES

Je prie les lecteurs  de se reporter sur les multiples photos de la mission  WEBB   car il est possible que ce blog disparaisse   .....

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sciences energies environnement /L e monde selon la physique /W52/DIALOGUE LECTEURS

 

POUURSUITE DU DIALOGUE AVEC Mr  PEPPER 

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-''   Pensez   vous  OLIVIER      que le passage a un confinement inertiel pour le développement de la fusion nucléaire     puisse éffacer les difficltés  dont parlait Pierre Gilles de  Gennes  dans son interview sir  ITER   ?????

 -'' Cela dépendra énormément  des résulta ts  a venir  des recherches  du  LLNL  car il y a 

 de  nombreuses difficultés sont à relever   ....   Si  on essaie   d 'éviter    les gros soucis d'un fonctionnement  continu  ou meme sur sur le long terme. il faut que    le rapport                    rendement  eénergie produite / eénergie apportée  soit    usffisant   pour  gommer   les problèmes   de   sécurité  amenés par les effets  des neutrons de  14 WeV ....Et c 'est là encore que les effors  de  LIVERMORE  pourraient etre importants  car les flux neutroniques  et les irradiations  subies par mes matériaux environnants 

varient selon le type de combustibles  et  de volume de réacteur.  S uivant  les  caractéristiques de ces derniers  la gestion de températures et pression très élevées  du plasma  puis des produits de l explosion seront  plus ou moins possibles .  D'un volume de combustibles  V o   on tirera un volume de  plasma V 1  (actuellement des sphères de  1cm3 gainées d'or );

  puis un volume de réaction et d'expansion

 v2 )  qui devra etre adapté a un  (ou à plusieurs) échangeur thermique  compatible  avec les caracteristiques de netrons  ( et de tritium etc ) produitss     ....Tout cela va les entrainer  à de nouvelles modalités de test d'effort et de résistance des matériaux                    consttutifs ...... 

-''   J  'en déduis  OLIVIER   que le  LLNL   a encore beaucoup de travail de dégrossissage  puis d orientation !!!!

 - ''  Et moi  PEPPER  qu'il y aura  un développement et beaucoup de travail pour une  équipe de génie physique et chimique    qui pourrait  etre        trés passionnants  si les rendements de fusion  deviennent     ASEZ importants   pour permettre  de développer  des  micros soleils terrestres  !!!..Si les Etats Unis n 'y arrivent pas personne n 'y arrivera !

Sciences energies envirobnbement ;w51 / LA GRAVITE N EST PAS QUANTIQUE !!!

 

Underground Italian lab searches for signals of quantum gravity

by Foundational Questions Institute, FQXi

Un laboratoire souterrain italien recherche des signaux de gravité quantique

par l'Institut des questions fondamentales,

PHOTO/ Le laboratoire

souterrain à faible radioactivité du Gran Sasso. Crédit : Massimiliano De Deo, LNGS-INFN

Depuis des décennies, les physiciens recherchent un modèle de gravité quantique qui unifierait la physique quantique, les lois qui régissent l'infiniment petit et la gravité. Un obstacle majeur a été la difficulté de tester expérimentalement les prédictions des modèles candidats. Mais certains des modèles prédisent un effet qui peut être sondé en laboratoire : une très petite violation d'un principe quantique fondamental appelé principe d'exclusion de Pauli, qui détermine, par exemple, comment les électrons sont disposés dans les atomes.

Un projet mené dans les laboratoires souterrains de l'INFN sous les montagnes du Gran Sasso en Italie a recherché des signes de rayonnement produits par une telle violation sous la forme de transitions atomiques interdites par le principe d'exclusion de Pauli.

Dans deux articles parus dans les revues Physical Review Letters (publié le 19 septembre 2022) et Physical Review D (accepté pour publication le 7 décembre 2022), l'équipe rapporte qu'aucune preuve de violation n'a été trouvée, jusqu'à présent, excluant certains modèles de gravité quantique.

Dans les cours de chimie à l'école, on nous apprend que les électrons ne peuvent s'organiser que de certaines manières spécifiques dans les atomes, ce qui s'avère être dû au principe d'exclusion de Pauli. Au centre de l'atome se trouve le noyau atomique, entouré d'orbitales, avec des électrons. La première orbitale, par exemple, ne peut contenir que deux électrons. Le principe d'exclusion de Pauli, formulé par le physicien autrichien Wolfang Pauli en 1925, dit que deux électrons ne peuvent pas avoir le même état quantique ; ainsi, dans la première orbitale d'un atome, les deux électrons ont des "spins" opposés (une propriété interne quantique généralement représentée comme un axe de rotation, pointant vers le haut ou vers le bas, bien qu'aucun axe littéral n'existe dans l'électron).

L'heureux résultat de cela pour les humains est que cela signifie que la matière ne peut pas passer à travers une autre matière. "C'est omniprésent - vous, moi, nous sommes basés sur le principe d'exclusion de Pauli", déclare Catalina Curceanu, membre du groupe de réflexion sur la physique, le Foundational Questions Institute, FQXi, et physicienne en chef des expériences à l'INFN, Italie. "Le fait que nous ne puissions pas traverser les murs est une autre conséquence pratique."

Le principe s'étend à toutes les particules élémentaires appartenant à la même famille que les électrons, appelées fermions, et a été dérivé mathématiquement d'un théorème fondamental connu sous le nom de théorème des statistiques de spin. Il a également été confirmé expérimentalement - jusqu'à présent - semblant valable pour tous les fermions dans les tests. Le principe d'exclusion de Pauli constitue l'un des principes fondamentaux du modèle standard de la physique des particules.

Violation du principe

Mais certains modèles spéculatifs de la physique, au-delà du modèle standard, suggèrent que le principe peut être violé. Depuis des décennies, les physiciens sont à la recherche d'une théorie fondamentale de la réalité. Le modèle standard est formidable pour expliquer le comportement des particules, les interactions et les processus quantiques à l'échelle microscopique. Cependant, il n'englobe pas la gravité.

Ainsi, les physiciens ont tenté de développer une théorie unificatrice de la gravité quantique, dont certaines versions prédisent que diverses propriétés qui sous-tendent le modèle standard, comme le principe d'exclusion de Pauli, peuvent être violées dans des circonstances extrêmes.

"Beaucoup de ces violations se produisent naturellement dans les théories et les modèles de gravité quantique dits" non commutatifs ", tels que ceux que nous avons explorés dans nos articles", explique Curceanu. L'un des cadres candidats les plus populaires de la gravité quantique est la théorie des cordes, qui décrit les particules fondamentales comme de minuscules fils d'énergie vibrants dans des espaces multidimensionnels. Certains modèles de théorie des cordes prédisent également une telle violation.

"L'analyse que nous avons rapportée défavorise certaines réalisations concrètes de la gravité quantique", déclare Curceanu.

On pense traditionnellement qu'il est difficile de tester de telles prédictions car la gravité quantique ne deviendra généralement pertinente que dans les arènes où il y a une énorme quantité de gravité concentrée dans un espace minuscule - pensez au centre d'un trou noir ou au début de l'univers.

Cependant, Curceanu et ses collègues ont réalisé qu'il pourrait y avoir un effet subtil - une signature indiquant que le principe d'exclusion et le théorème des statistiques de spin ont été violés - qui pourrait être détecté dans des expériences de laboratoire sur Terre.

Au fond des montagnes du Gran Sasso, près de la ville de L'Aquila, en Italie, l'équipe de Curceanu travaille sur l'expérience principale VIP-2 (Violation du principe de Pauli). Au cœur de l'appareil se trouve un bloc épais en plomb romain, avec un détecteur au germanium à proximité qui peut capter de petits signes de rayonnement émanant du plomb.

L'idée est que si le principe d'exclusion de Pauli est violé, une transition atomique interdite se produira dans le fil romain, générant un rayon X avec un signal d'énergie distinct. Ce rayon X peut être capté par le détecteur au germanium.

Silence cosmique

Le laboratoire doit être logé sous terre car la signature de rayonnement d'un tel processus sera si faible qu'elle serait autrement noyée par le rayonnement de fond général sur Terre provenant des rayons cosmiques. "Notre laboratoire assure ce qu'on appelle le" silence cosmique ", en ce sens que la montagne du Gran Sasso réduit le flux de rayons cosmiques d'un million de fois", explique Curceanu. Cela seul ne suffit cependant pas.

"Notre signal a un taux possible de seulement un ou deux événements par jour, ou moins", explique Curceanu. Cela signifie que les matériaux utilisés dans l'expérience doivent eux-mêmes être "radio-purs" - c'est-à-dire qu'ils ne doivent émettre aucun rayonnement eux-mêmes - et que l'appareil doit être protégé du rayonnement des roches de la montagne et du rayonnement provenant du sous-sol.

"Ce qui est extrêmement excitant, c'est que nous pouvons sonder certains modèles de gravité quantique avec une précision aussi élevée, ce qui est impossible à faire avec les accélérateurs actuels", déclare Curceanu.

Dans leurs récents articles, l'équipe rapporte n'avoir trouvé aucune preuve de violation du principe de Pauli. "Le financement FQXi a été fondamental pour développer les techniques d'analyse des données", explique Curceanu. Cela a permis à l'équipe de fixer des limites sur la taille de toute violation possible et les a aidés à contraindre certains modèles de gravité quantique proposés.

En particulier, l'équipe a analysé les prédictions du modèle dit "thêta-Poincaré" et a pu exclure certaines versions du modèle à l'échelle de Planck (l'échelle à laquelle les lois classiques connues de la gravité s'effondrent). De plus, "l'analyse que nous avons rapportée défavorise certaines réalisations concrètes de la gravité quantique", explique Curceanu.

L'équipe prévoit maintenant d'étendre ses recherches à d'autres modèles de gravité quantique, avec ses collègues théoriciens Antonino Marcianò de l'Université de Fudan et Andrea Addazi de l'Université du Sichuan, tous deux en Chine. "Du côté expérimental, nous utiliserons de nouveaux matériaux cibles et de nouvelles méthodes d'analyse, pour rechercher des signaux faibles afin de dévoiler le tissu de l'espace-temps", explique Curceanu.

"Ce qui est extrêmement excitant, c'est que nous pouvons sonder certains modèles de gravité quantique avec une précision aussi élevée, ce qui est impossible à faire avec les accélérateurs actuels", ajoute Curceanu. "C'est un grand pas en avant, tant du point de vue théorique qu'expérimental."

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COMMENTAIRES

Ce résultat est essentiel  ; s'il est prouvé  qie le dtecteur  reste en permanence silencieux  c 'est que la violation du principe de  PAULI    est impossible   dans l'échelle du monde de nos particules  au moins jusqu'à la dimension de  PLANCK    ,,,,   La coclusion des italiens ne me choque pas  car je sais qu'en mathématiques  le produit de deux négations valent

une affirmation  :moins par moins égale plus !!!!

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More information: Kristian Piscicchia et al, Strongest Atomic Physics Bounds on Noncommutative Quantum Gravity Models, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.131301

Kristian Piscicchia et al, Experimental test of noncommutative quantum gravity by VIP-2 Lead, Physical Review D (2022). journals.aps.org/prd/accepted/ … 182249cd253e38bf3406

Journal information: Physical Review Letters  , Physical Review D 

Provided by Foundational Questions Institute, FQXi

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Collapsing a leading theory for the quantum origin of consciousness

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT /W52 / VERS LE TROU NOIR ,,,et apres??????

 

NASA gets unusually close glimpse of black hole snacking on star

by Jet Propulsion Laboratory

La NASA jette un regagard inhabituellement proche du trou noir grignotant une étoile

par Jet Propulsion Laboratory

Un disque de gaz chaud tourbillonne autour d'un trou noir dans cette illustration. Une partie de ce gaz provenait d'une étoile  et a été séparée par le trou noir, formant le long flux de gaz chaud sur la droite, alimentant le disque. Ces événements sont officiellement connus sous le nom d'événements de perturbation des marées, ou TDE. Cela peut prendre quelques semaines ou quelques mois entre la destruction de l'étoile et la formation du disque. Le gaz devient plus chaud à mesure qu'il se rapproche du trou noir, mais le matériau le plus chaud se trouve au-dessus du trou noir. Ce matériau le plus chaud est un nuage de plasma (atomes de gaz dont les électrons ont été dépouillés) connu sous le nom de couronne. La plupart des TDE qui entraînent la formation d'une couronne produisent également des jets de matière qui se répandent dans l'espace loin du trou noir à ses pôles. Un TDE appelé AT2021ehb est le premier exemple confirmé d'une couronne se formant sans jets lors d'un événement de perturbation des marées. L'observation d'AT2021ehb permet aux scientifiques d'étudier séparément la formation des jets et des couronnes. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Des observations récentes d'un trou noir dévorant une étoile errante pourraient aider les scientifiques à comprendre les comportements alimentaires plus complexes des trous noirs.

Plusieurs télescopes de la NASA ont récemment observé un trou noir massif déchirant une étoile malchanceuse qui errait trop près. Situé à environ 250 millions d'années-lumière de la Terre au centre d'une autre galaxie, c'était le cinquième exemple le plus proche d'un trou noir détruisant une étoile jamais observé.

Une fois que l'étoile a été complètement rompue par la gravité du trou noir, les astronomes ont vu une augmentation spectaculaire de la lumière des rayons X à haute énergie autour du trou noir. Cela indiquait que lorsque le matériau stellaire était tiré vers sa perte, il formait une structure extrêmement chaude au-dessus du trou noir appelée couronne.

Le satellite NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) de la NASA est le télescope spatial le plus sensible capable d'observer ces longueurs d'onde de lumière, et la proximité de l'événement a fourni une vue sans précédent de la formation et de l'évolution de la couronne, selon une nouvelle étude publiée dans Astrophysical Journal.

La plupart des trous noirs que les scientifiques peuvent étudier sont entourés de gaz chaud qui s'est accumulé pendant de nombreuses années, parfois des millénaires, et a formé des disques de plusieurs milliards de kilomètres de large. Dans certains cas, ces disques brillent plus que des galaxies entières. Même autour de ces sources lumineuses, mais surtout autour de trous noirs beaucoup moins actifs, une seule étoile se déchire et se consume.

Et du début à la fin, le processus ne prend souvent que quelques semaines ou mois. L'observabilité et la courte durée des événements de perturbation des marées les rendent particulièrement attrayants pour les astronomes, qui peuvent démêler la façon dont la gravité du trou noir manipule le matériau qui l'entoure, créant des spectacles de lumière incroyables et de nouvelles caractéristiques physiques.

"Les événements de perturbation des marées sont une sorte de laboratoire cosmique", a déclaré le co-auteur de l'étude, Suvi Gezari, astronome au Space Telescope Science Institute de Baltimore. "Ils sont notre fenêtre sur l'alimentation en temps réel d'un énorme trou noir qui se cache au centre d'une galaxie."

Lorsqu'une étoile s'approche trop près d'un trou noir, l'intense gravité étire l'étoile jusqu'à ce qu'elle devienne une longue rivière de gaz chaud, comme le montre cette animation. Le gaz est ensuite fouetté autour du trou noir et est progressivement entraîné en orbite, formant un disque brillant. Crédit : Science Communication Lab/DESY

Un signal surprenant

La nouvelle étude se concentre sur un événement appelé AT2021ehb, qui s'est produit dans une galaxie avec un trou noir central d'environ 10 millions de fois la masse de notre Soleil (environ la différence entre une boule de bowling et le Titanic). Au cours de cet événement de perturbation de la marée, le côté de l'étoile le plus proche du trou noir a été tiré plus fort que le côté éloigné de l'étoile, étirant le tout et ne laissant qu'une longue nouille de gaz chaud.

Les scientifiques pensent que le flux de gaz est fouetté autour d'un trou noir lors de tels événements, entrant en collision avec lui-même. On pense que cela crée des ondes de choc et des flux de gaz vers l'extérieur qui génèrent de la lumière visible, ainsi que des longueurs d'onde non visibles à l'œil humain, telles que la lumière ultraviolette et les rayons X. Le matériau commence alors à se déposer dans un disque tournant autour du trou noir comme de l'eau entourant un drain, avec un frottement générant des rayons X de faible énergie. Dans le cas d'AT2021ehb, cette série d'événements s'est déroulée sur seulement 100 jours.

L'événement a été repéré pour la première fois le 1er mars 2021 par le Zwicky Transient Facility (ZTF), situé à l'observatoire Palomar en Californie du Sud. Il a ensuite été étudié par l'observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA et le télescope NICER (Neutrons star Interior Composition Explorer) (qui observe des longueurs d'onde de rayons X plus longues que Swift).

Puis, environ 300 jours après la première détection de l'événement, NuSTAR de la NASA a commencé à observer le système. Les scientifiques ont été surpris lorsque NuSTAR a détecté une couronne - un nuage de plasma chaud ou des atomes de gaz dont les électrons ont été dépouillés - car les couronnes apparaissent généralement avec des jets de gaz qui s'écoulent dans des directions opposées à partir d'un trou noir.

Cependant, avec l'événement de marée AT2021ehb, il n'y a pas eu de jets, ce qui a rendu l'observation corona inattendue. Les couronnes émettent des rayons X de plus haute énergie que toute autre partie d'un trou noir, mais les scientifiques ne savent pas d'où vient le plasma ni exactement comment il devient si chaud.

"Nous n'avons jamais vu un événement de perturbation des marées avec une émission de rayons X comme celui-ci sans présence d'un jet, et c'est vraiment spectaculaire car cela signifie que nous pouvons potentiellement démêler ce qui cause les jets et ce qui cause les couronnes", a déclaré Yuhan Yao, un étudiant diplômé de Caltech à Pasadena, en Californie, et auteur principal de la nouvelle étude. "Nos observations d'AT2021ehb sont en accord avec l'idée que les champs magnétiques ont quelque chose à voir avec la formation de la couronne, et nous voulons savoir ce qui rend ce champ magnétique si fort."

Yao dirige également un effort pour rechercher plus d'événements de perturbation des marées identifiés par ZTF et pour ensuite les observer avec des télescopes comme Swift, NICER et NuSTAR. Chaque nouvelle observation offre le potentiel de nouvelles informations ou opportunités pour confirmer ce qui a été observé dans AT2021ehb et d'autres événements de perturbation des marées. "Nous voulons en trouver autant que possible", a déclaré Yao.

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COMMENTAIRES

Bravo  quoique  certaines des phases  sont mal explicables  .Personnellement  Il me serait intéressant  de savoir  lorsqu' 'un  atome  de      matière  est engouffré dans ces  trous noirs centrogalactiques monstrueux  ce qu  'il     devient  ENSUITE  ???    !!!  A nouveau des quarks  gelés ?  Un espace noir  hyper dense  ?Un espace d'échelle subquantique   isolé du notre ? Disparaut -il  totalement  ? ETC!!

 Je propose à mes lecteurs le quatrain suivant :

''  Les trous noirs m 'embarrassent 

Et  je ne puis penser

Qu'une telle chose  se passe 

Et  n 'ai point  d'un '' Aprés ?????''

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More information: Yuhan Yao et al, The Tidal Disruption Event AT2021ehb: Evidence of Relativistic Disk Reflection, and Rapid Evolution of the Disk–Corona System, The Astrophysical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac898a

Journal information: Astrophysical Journal 

Provided by Jet Propulsion Laboratory 

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Re prise du dialogua

e avec Mr PEPPER 

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''-  Pourquoi OLIVIER  tentez    vous de tant nous  expliquer  qu'   il

existe un développement possible de la fusion nucleaire  ??

-''Pour de multiples  raisons   PEPPER   et les unes sont scientifiques  et les autres politiques !

-'' Alors commençons par ces dernières !

-''  Joe   BIDDEN   a cité les résultats  du LLNC  autant pour   le glorifier devant le monde qu 'à titre domestique  .... De mon voyage aux USA  dans ma famille  j ai ramené une fois de plus  que les  Etats Unis ne veulent absolument pas se priver  de leur indépendance énergétique en fossiles  a moyen terme   ..... Ils ne font  VRAIMENT 

d'efforts pour la variation de climat prévisible  que  dans un  seul

secteur essentiel pour leur é conomie   :

sur la   fourniture 

 en eau  et les problèmes engendrés par son manque  dans certains des états   . .... Alors  on peut en déduire  que  les  USA   n 'accélèreront leurs recherche  en fusion nucléaire  que  si  l occurrence  d un accroissement bien plus rapide  des tempéraures surviennent  ....

N'oubliez pas  PEPPER : ils sont rentrés dans le projet ITER presque à reculons !!!

-'' Votre opinion est bien radicale  OLIVIER  .je crois que c'est parce que c 'est l 'URSS   qui en a eu l idée en premier ! 

-  ITER   ne fonctionne pas comme l 'ONU  avec des droits de véto  ... C haque phase  fait l objet  d "évaluations  techniques  et financière  ...  Mais indépendamment de tout cela  il faut rappeler   les difficultés scientifiques  à résoudre pour une  grosse installation  fonctionnant en continu et par confinement magnétique  ... Pierre  GILLES DE GENNE   s 'est exprimé chez nous  et on pourra retrouvers ses multiples griefs sur Interner :

ITER :''I..... Pierre-Gilles de Gennes, Nobel de physique : ... Un réacteur de fusion, c'est à la fois Superphénix et La Hague au même endroit ...''

  -'' Il présentait une trés vive critique de  ITER     mais  ce dernier  n est qu'un super tokamack   .....Alors   que le '' bidule'' de  LLNL   c 'est bien autre chose ! 

 Je vous propose    donc  OLIVIER    de nous expliquer la prochaine fois  ce  que

le confinement inertiel de la fusion nucléaire  permettrait d 'éviter  par rapport au confinement magnétique 

 

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT .WEEK 52 / WEEK PROGRAM OF TRANSLATION?

 

Three time dimensions, one space dimension: Relativity of superluminal observers in 1+3 spacetime

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