L'inconnu scientifique VS lois physiques et principes en vigueur

[grelinette]

Bonjour,

J'ouvre ce nouveau débat sous le titre "L'inconnu scientifique", qui n'est surement pas le plus adapté (Christophe le changera si nécessaire) mais le mot "inconnu" est suffisamment vaste pour englober l'idée que je veux exprimer.

Je suis très friand des débats sur éconologie qui annoncent des recherches et des questionnements qui remettent en question les limites de nos connaissances en matière de Science.

Par exemple, je viens de parcourir le sujet https://www.econologie.com/forums/inventions-innovations/ce-circuit-en-graphene-produit-de-l-energie-indefiniment-t16577.html dans lequel il est annoncé que les premières constations du phénomène étudié semblent remettre en question certaines bases fondamentales de nos connaissances (cf. les Lois de le Thermodynamique)...

Rapidement les spécialistes sont venus rectifier les commentaires pour dire qu'il n'y avait rien de nouveau sous le soleil de la Science, et que les résultats de ces recherches et les conclusions qui en sont issues sont erronées voire farfelues.

Il reste quand même la question de savoir si certaines règles fondamentales sur lesquelles reposent nos connaissances scientifiques sont définitivement gravées dans le marbre, donc intangibles, ou si on peut envisager que l'évolution de nos connaissances permettra de les remettre en question un jour futur plus ou moins proche, ou éloigné, et ainsi envisager de répondre à des questions aujourd'hui sans réponse telles que "une énergie abondante et infinie est-elle possible" sur Terre, idem pour la production d'énergie "surunitaire", ou le mouvement perpétuel, etc ...

Bref, avant d'ouvrir un nouveau débat sur éconologie pour répondre à ces questions, débat qui finit généralement par une cristallisation des positions et s'enkyste entre les "pour" et les "contre" (et finit souvent par des échanges de noms d'oiseaux et autres attaques ad-hominen... ),
je souhaiterais que nous mettions sur la table (de la Science) les phénomènes et observations pour lesquelles la Science n'a pas su apporter de réponse scientifique.

(évitons les ovnis, l'homéopathie, le moteur à eau, la fusion froide ou Iter qui sont des sujets potentiellement brulants voire explosifs !... )


Je me lance donc dans l'établissement périlleux de cette liste en donnant 3 exemples (d'ailleurs déjà évoqués sur éconologie) :

- Le phénomène de la Gravité (ou Pesanteur) : on constate cette force, on la calcule, mais on ne l'explique pas.

- Cet objet curieux inventé en 1873 par Crooks, le Radiomètre de Crooks, et qui semblait démontrer que le photon constituant la lumière avait une masse, ce que A.Einstein a plus ou moins contredit et expliqué en partie. (wiki). Il reste que cet objet curieux revêt encore quelques mystères scientifiques non expliqués...

- L'expérience qui consiste à provoquer l'éclatement d'un élément atomique propulsant 2 particules liées dans 2 directions opposées, puis de produire une action sur une des 2 particules et constater que l'autre distante réagissait aussi instantanément...
(C''est un résumé de cette expérience curieuse qu'on m'a expliquée... Les spécialistes du nucléaire pourront reprendre, détailler ou rectifier cette courte description.)

Connaissez-vous d'autres exemples de phénomènes ou objets venant chatouiller les règles immuables de la physique contemporaine ?

[Christophe]

Bon débat ! Pour résumé très rapidement :

a) nos règles et loi physiques ne sont qu'une approximation de ce qu'est la réalité...certaines collent assez bien d'autre beaucoup moins.

Par exemple: il est impossible de prévoir avec exactitude un écoulement mathématiquement...On s'en rapproche mais on est pas juste à 100%. Les essais réels sont indispensables.

Idem en thermodynamique ou échanges de chaleur, il faut toujours confirmer par des mesures réelles sur bancs d'essais.

Notons que le Boeing 747 a été conçue quasi sans informatique qu'avec des essais en soufflerie...et tout son développement a été fait sur planche à dessiner. Et il vole encore, et très bien, 50 ans après ! On peut pas en dire autant de l'A380...(remarque hors crise Covid qui n'a fait que l'achever...)

b) Ensuite qu'est ce que la réalité ? Qu'est ce que la vérité scientifique ? La réalité des hommes est limitée à leur 5 (6) sens et les machines, notamment électroniques, qu'ils ont réussi à construire pour étendre nos 5 sens naturels... Si on ne sait pas mesurer une grandeur physique, cette grandeur n'existe pas...pour nous, tout simplement...Mais elle existe pourtant bel et bien.

Essayez d'expliquer les ondes radio aux Romains de l'antiquité...

Je me lance donc dans l'établissement périlleux de cette liste en donnant 3 exemples (d'ailleurs déjà évoqués sur éconologie) :

(...)

Connaissez-vous d'autres exemples de phénomènes ou objets venant chatouiller les règles immuables de la physique contemporaine ?

Euh...l'effet Casimir ? https://www.econologie.com/effet-casimir/

Sinon en physique quantique cela chatouille quasi tout le temps !

ps: j'ai un doute pour le titre...c'est pas inconnuE plutôt ? J'ai modifié le titre...

[Christophe]

Euh belle coïncidence...désolé c'est de l'homéopathie...mais avec un poil de physique quantique !

[enerc]

Connaissez-vous d'autres exemples de phénomènes ou objets venant chatouiller les règles immuables de la physique contemporaine ?

On progresse bien ces derniers temps sur les ondes gravitationnelles. On constate bien une déviation de la lumière par ces ondes gravitationnelles.

Moi ce qui me gène le plus, c'est cette notion d'espace-temps: je la trouve tordue. Je comprend très bien Newton, mais pas Einstein sur ce point

Par exemple, d’après Newton la Terre tourne autour du Soleil car celui-ci exerce une force gravitationnelle sur notre planète. Pour Einstein, c’est une perturbation de l’espace-temps introduite par la masse du Soleil qui est à l’origine du mouvement de la Terre

Dire que la Terre suit une droite dans son espace temps et que donc elle ne tourne pas autour du soleil: ça me semble bizarre. Cela colle avec les équations, mais il me semble que quelque chose manque et que c'est une équation "forcée" (= contre nature et contre le sens de l'observation).

[Christophe]

On constate bien une déviation de la lumière par ces ondes gravitationnelles.

Pour la théorie on le savait depuis longtemps non ? Les trous noir...la courbe de l'espace temps...
Cela remonte à quelques décennies non ?

Pour la pratique on vient effectivement de le prouver mais observer un trou noir était suffisant...

Moi ce qui me gène le plus, c'est cette notion d'espace-temps: je la trouve tordue. Je comprend très bien Newton, mais pas Einstein sur ce point

Par exemple, d’après Newton la Terre tourne autour du Soleil car celui-ci exerce une force gravitationnelle sur notre planète. Pour Einstein, c’est une perturbation de l’espace-temps introduite par la masse du Soleil qui est à l’origine du mouvement de la Terre

Dire que la Terre suit une droite dans son espace temps et que donc elle ne tourne pas autour du soleil: ça me semble bizarre. Cela colle avec les équations, mais il me semble que quelque chose manque et que c'est une équation "forcée" (= contre nature et contre le sens de l'observation).

Qui dit cela ? Avec un espace temps courbé c'est tout à fait cohérent...

C'est un peu comme une bille qui roulerait tangentiellement à l'axe principal dans un entonnoir avec une vitesse intiale suffisante...

Comme pour toute observation physique...tout dépend du référentiel !

[enerc]

On constate bien une déviation de la lumière par ces ondes gravitationnelles.

Pour la théorie on le savait depuis longtemps non ? Les trous noir...la courbe de l'espace temps...
Cela remonte à quelques décennies non ?

Pour la pratique on vient effectivement de le prouver mais observer un trou noir était suffisant...

Ce n'est pas simple à observer. Déjà il faut un réseau de capteurs comme celui-ci (Ligo):


et ensuite une puissance de calcul énorme comme décrite dans une publication à paraître chez MNRAS (donc je suis l'un des co-auteurs). (je me suis occupé de la partie calcul sur carte graphique, pas des équations)

[ABC2019]

Bon alors si vous permettez aux gens dont c'est la formation de parler sur ces sujets ....

- Le phénomène de la Gravité (ou Pesanteur) : on constate cette force, on la calcule, mais on ne l'explique pas.

euh en fait on "n'explique" aucune force de toutes façons , on se contente de les décrire, mais on n'a aucune explication de pourquoi elles sont comme ça et pas autrement, ce n'est pas propre à la gravité.

Le problème de la gravité n'est pas là. Le problème est qu'au niveau microscopique, la matière ne se conduit pas comme des particules mais plutot comme des ondes, c'est décrit par la mécanique quantique. Mais alors qu'on a réussi à donner une description quantique de toutes les autres forces, on n'y est pas arrivé avec la gravitation (qui reste cependant bien décrite "classiquement" par la théorie de la relativité d'Einstein). Ce qui manque en physique, c'est une théorie satisfaisante de la gravitation quantique.

- Cet objet curieux inventé en 1873 par Crooks, le Radiomètre de Crooks, et qui semblait démontrer que le photon constituant la lumière avait une masse, ce que A.Einstein a plus ou moins contredit et expliqué en partie. (wiki). Il reste que cet objet curieux revêt encore quelques mystères scientifiques non expliqués...

pas au courant de phénomènes "inexpliqués" avec le radiomètre de Crookes.

- L'expérience qui consiste à provoquer l'éclatement d'un élément atomique propulsant 2 particules liées dans 2 directions opposées, puis de produire une action sur une des 2 particules et constater que l'autre distante réagissait aussi instantanément...
(C''est un résumé de cette expérience curieuse qu'on m'a expliquée... Les spécialistes du nucléaire pourront reprendre, détailler ou rectifier cette courte description.)

je suppose que tu veux parler de la non localité et du problème de la mesure en mécanique quantique , avec les expériences d'Aspect. C'est plutot un probleme de la mesure que d'une "action". Tout se passe comme si quand on mesurait une quantité sur une des particules (techniquement la polarisation d'un photon), on ne savait pas ce qu'on allait trouver à l'avance , mais une fois qu'on l'avait trouvé, l'autre particule était au courant "instantanément" et "à distance" de ce qu'on avait trouvé, et s'adaptait en conséquence.

C'est tout le mystère le mécanique quantique, il n'y a effectivement pas d'explication bien établie, et quand on y réfléchit, ça pose des questions fondamentales sur ce qu'est la "réalité" du monde, questions actuellement sans réponses.

Ceci dit ce sont des questions plus métaphysiques que physiques, car elles ne permettent pas de construire des objets "magiques", en particulier on ne peut pas utiliser cette "transmission" pour transmettre des informations . En revanche ça a des applications pour la cryptographie, et ça permet en particulier de savoir si ton message a été "lu" par quelqu'un d'autre ou non (c'est l'équivalent quantique d'un scellé sur une lettre).

Connaissez-vous d'autres exemples de phénomènes ou objets venant chatouiller les règles immuables de la physique contemporaine ?

je dirai plutot que la physique contemporaine a encore des domaines inconnus, et je n'emploierai certainement l'adjectif "immuable" à son propos, vu qu'aucune des théories modernes actuelles n'existait il y a seulement 150 ans.

[ABC2019]

Ce n'est pas simple à observer. Déjà il faut un réseau de capteurs comme celui-ci (Ligo):

si tu es un des co-auteurs (tu travailles pour Virgo ?) , tu devrais savoir alors que ce qu'on a observé pour la premiere fois, ce n'est pas la déviation de la lumière par le champ gravitationnel, qui est observée depuis longtemps (et a été même le premier test de la relativité générale par Eddington en 1919 qui a observé le déplacement apparent des étoiles quand les rayons passaient au voisinage du Soleil, lors d'une éclipse totale), mais justement l'existence même des ondes gravitationnelles, donc ces "vibrations" du champ gravitationnel (alors que jusque là on n'en avait mesuré que des "statiques" ) .

[enerc]

Ce n'est pas simple à observer. Déjà il faut un réseau de capteurs comme celui-ci (Ligo):

si tu es un des co-auteurs (tu travailles pour Virgo ?) , tu devrais savoir alors que ce qu'on a observé pour la premiere fois, ce n'est pas la déviation de la lumière par le champ gravitationnel, qui est observée depuis longtemps (et a été même le premier test de la relativité générale par Eddington en 1919 qui a observé le déplacement apparent des étoiles quand les rayons passaient au voisinage du Soleil, lors d'une éclipse totale), mais justement l'existence même des ondes gravitationnelles, donc ces "vibrations" du champ gravitationnel (alors que jusque là on n'en avait mesuré que des "statiques" ) .

Sauf que

Etait-ce vrai ? En réalité, les analyses des clichés de Sobral au Brésil ne donnèrent pas les résultats escomptés. Eddington et Dyson décidèrent de ne pas les garder, et de ne retenir que la photographie de Sao-Tomé-et-Principe, dont les conclusions concordaient avec les prédictions d’Einstein. Depuis, de nombreuses expériences ont permis de vérifier la validité de la relativité générale.

https://www.herodote.net/29_mai_1919-evenement-1

La vrai mise en évidence est ici:

Our long-term goal is to make the first direct detections of gravitational-wave emission from spinning neutron stars. Gravitational waves were predicted by Albert Einstein a century ago, and were directly seen for the first time on September 14, 2015. This observation of gravitational waves from a pair of merging black holes opens up a new window on the universe, and ushers in a new era in astronomy.

This first direct measurement was made soon after the advanced LIGO instruments came online after an extensive five-year upgrade. These advanced detectors took data between September 2015 and January 2016 and can already "see" three to six times as far as initial LIGO, depending upon the source type. Over the next two years this will increase to a factor of ten or more, increasing the number of potentially-visible gravitational-wave sources by a factor of a thousand!

https://einsteinathome.org

et en français

Dans les années 1960, les premiers détecteurs d'ondes gravitationnelles sont mis en place, sous l'impulsion du physicien américain Joseph Weber. Après des décennies de tentatives pour déceler ces déplacements infimes, l'hypothèse d'Einstein dans sa théorie de la Relativité générale est validée : les ondes sont observées en septembre 2015, et confirmées en février 2016 par le détecteur américain Ligo. Avant d'être à nouveau détectées il y a quelques jours à peine depuis l'Europe, pour la première fois. Ces ondes gravitationnelles ont été produites par la fusion de deux trous noirs, situés à 1,3 milliard d'années-lumière de la Terre. Il s'agit du même coup d'une preuve de l’existence des trous noirs.

https://www.franceculture.fr/sciences/p ... astronomie

[ABC2019]

Ce n'est pas simple à observer. Déjà il faut un réseau de capteurs comme celui-ci (Ligo):

si tu es un des co-auteurs (tu travailles pour Virgo ?) , tu devrais savoir alors que ce qu'on a observé pour la premiere fois, ce n'est pas la déviation de la lumière par le champ gravitationnel, qui est observée depuis longtemps (et a été même le premier test de la relativité générale par Eddington en 1919 qui a observé le déplacement apparent des étoiles quand les rayons passaient au voisinage du Soleil, lors d'une éclipse totale), mais justement l'existence même des ondes gravitationnelles, donc ces "vibrations" du champ gravitationnel (alors que jusque là on n'en avait mesuré que des "statiques" ) .

Sauf que

Etait-ce vrai ? En réalité, les analyses des clichés de Sobral au Brésil ne donnèrent pas les résultats escomptés. Eddington et Dyson décidèrent de ne pas les garder, et de ne retenir que la photographie de Sao-Tomé-et-Principe, dont les conclusions concordaient avec les prédictions d’Einstein. Depuis, de nombreuses expériences ont permis de vérifier la validité de la relativité générale.

https://www.herodote.net/29_mai_1919-evenement-1

La vrai mise en évidence est ici:

Our long-term goal is to make the first direct detections of gravitational-wave emission from spinning neutron stars. Gravitational waves were predicted by Albert Einstein a century ago, and were directly seen for the first time on September 14, 2015. This observation of gravitational waves from a pair of merging black holes opens up a new window on the universe, and ushers in a new era in astronomy.

This first direct measurement was made soon after the advanced LIGO instruments came online after an extensive five-year upgrade. These advanced detectors took data between September 2015 and January 2016 and can already "see" three to six times as far as initial LIGO, depending upon the source type. Over the next two years this will increase to a factor of ten or more, increasing the number of potentially-visible gravitational-wave sources by a factor of a thousand!

https://einsteinathome.org

et en français

Dans les années 1960, les premiers détecteurs d'ondes gravitationnelles sont mis en place, sous l'impulsion du physicien américain Joseph Weber. Après des décennies de tentatives pour déceler ces déplacements infimes, l'hypothèse d'Einstein dans sa théorie de la Relativité générale est validée : les ondes sont observées en septembre 2015, et confirmées en février 2016 par le détecteur américain Ligo. Avant d'être à nouveau détectées il y a quelques jours à peine depuis l'Europe, pour la première fois. Ces ondes gravitationnelles ont été produites par la fusion de deux trous noirs, situés à 1,3 milliard d'années-lumière de la Terre. Il s'agit du même coup d'une preuve de l’existence des trous noirs.

https://www.franceculture.fr/sciences/p ... astronomie

hem, tu confonds mise en évidence de la déviation des rayons lumineux et mise en évidence des ondes gravitationnelles, c'est pas pareil !

pour la déviation des rayons lumineux, effectivement l'expérience d'Eddington 1919 a été critiquée parce que douteuse à cause de sa précision insuffisante (mais à l'époque on l'a saluée comme un resultat essentiel !!). Mais depuis il y a eu plein de mesures de cette déviation, dont le phénomène de lentille gravitationnelle qui est observé depuis longtemps : https://fr.wikipedia.org/wiki/Lentille_gravitationnelle

Pour les ondes gravitationnelles, effectivement la première preuve indirecte a été apportée par l'étude du mouvement des pulsars binaires, qui ont montré qu'ils perdaient de l'énergie en émettant "quelque chose" (qui ne pouvait guère être que des OG) , dans les années 70, et leur mesure directe a été possible avec les interféromètres LIGO et VIRGO, là bien plus récemment comme tu sais (il y a 5 ans).