dimanche 25 octobre 2020

L'espace-temps quantique

Deux théories sont en concurrence pour proposer une gravité quantique unifiant ainsi la relativité générale et la mécanique quantique : la théorie quantique à boucles (Loop Gravity Theory) qui part d'une vision granulaire de l'espace et la théorie des (super) cordes.

Au lieu de la vision einsteinienne basée sur un espace-temps continu, la LGT est fondée sur l’idée que l’espace possède des échelles minimales de taille. L’espace laisse la place à un « réseau de spins » une sorte de tissu formé de boucles qui, à des distances courtes, forment une mousse instable où l’espace continu cesse d’exister. De cette manière, l’espace même apparaît quantifié à la taille de la longueur de Planck, en dessous de laquelle l’espace cesse d’être continu.

La nouvelle théorie unificatrice proposée par Witten a été baptisée théorie M. Il s’agit d’un espace-temps à onze dimensions (dix spatiales et une temporelle), sept d’entre elles seraient compactifiées ; il est composé de couches de plusieurs dimensions appelées branes. Un p-brane équivaudrait à p dimensions et une 9-branes dans un espace à 10 dimensions se comporterait de manière analogue à une membrane bidimensionnelle dans un espace à trois dimensions. Cependant, le manque de prédictions et son extrême complexité laisse sceptique une bonne partie de la communauté scientifique. Les théoriciens des cordes ont proposé un univers divisé en bulles avec dans chacune d’entre elles des lois de la physique différentes. Certains jugent possible que ces 10500 univers possibles envisagés par la théorie existent vraiment dans un méta-univers plus grand que tout ce que nous pouvons imaginer.



samedi 17 octobre 2020

Détection des exoplanètes : prouesses et limitations

Des exoplanètes sont découvertes régulièrement ; au 10 août 2020, on compte 4292 exoplanètes. Cinq techniques sont utilisées pour la détection : 
1) la détection directe.
2) l'astrométrie : on mesure les oscillations de l'étoile autour de sa position moyenne.
3) l'effet lentille gravitationnelle (effet relativiste).
4) le transit : on mesure la baisse de luminosité lorsqu'une planète passe devant une étoile (analogue à une éclipse).
5) les vitesses radiales : on mesure le décalage vers le rouge ou le bleu (effet doppler) d'une raie caractéristique du spectre d'émission de l'étoile dû à la présence d'une planète. Ce décalage peut être augmenté par l'effet Gaussiter Mac Laughlin (rotation de l'étoile sur elle-même).




mardi 13 octobre 2020

Théorie des instruments

Un instrument est composé d'un objectif et d'un oculaire définis par leur diamètre et leur distance focale (respectivement D, d pour le diamètre et F, f pour la distance focale). La mise au point consiste à faire coïncider les foyers des deux lentilles.
Le grossissement est défini G = F/f. Le grossissement maximal dépend du diamètre de l'objectif : Gmax = 2,5*D. En pratique, en région parisienne Gmax = 2.
L'ouverture d'un objectif est défini par le rapport F/D. Pour l''observation du ciel profond on privilégie une grande ouverture (F/D petit).