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    La symétrie temporelle et les lois de la physique

    Deux simulations informatiques de trois trous noirs qui s'influencent mutuellement. La ligne rouge est la simulation dans laquelle l'ordinateur remonte le temps. La ligne blanche est la simulation où l'ordinateur avance dans le temps. Après 35 millions d'années (situation à gauche), il n'y a toujours pas de déviation. La ligne rouge recouvre complètement la ligne blanche. Après 37 millions d'années (milieu), les orbites s'écartent légèrement et la ligne blanche devient visible. La symétrie temporelle est brisée car les perturbations de la taille de la longueur de Planck ont ​​un effet exponentiel. Après 40 millions d'années (à droite), l'écart est évident. Crédit :Astronomie.nl/Tjarda Boekholt

    Si trois objets ou plus se déplacent les uns autour des autres, l'histoire ne peut pas être inversée. C'est la conclusion d'une équipe internationale de chercheurs basée sur des simulations informatiques de trois trous noirs en orbite l'un autour de l'autre. Les chercheurs, dirigé par l'astronome néerlandaise Tjarda Boekholt, publier leurs conclusions dans le numéro d'avril de la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

    La plupart des lois fondamentales de la physique n'ont aucun problème avec la direction dans laquelle elles s'exécutent. Elles sont, comme l'appellent les scientifiques, symétrique par rapport au temps, ou symétrique dans le temps. En pratique, cependant, tout le monde sait qu'on ne peut pas simplement revenir en arrière. Par exemple, une tasse qui tombe en centaines de morceaux ne revient vraiment pas dans votre main de manière spontanée et intacte. Jusqu'à maintenant, les scientifiques ont expliqué le manque de symétrie temporelle par l'interaction statistique entre un grand nombre de particules. Trois astronomes montrent désormais que seules trois particules suffisent à briser la symétrie temporelle.

    Tjarda Boekholt (Université de Coimbra, Le Portugal), Simon Portegies Zwart (Université de Leyde) et Mauri Valtonen (Université de Turku, Finlande) a calculé les orbites de trois trous noirs qui s'influencent mutuellement. Cela se fait en deux simulations. Dans la première simulation, les trous noirs partent du repos. Ensuite, ils se rapprochent et se croisent sur des orbites compliquées. Enfin un trou noir quitte la compagnie des deux autres. La deuxième simulation commence par la situation finale de deux trous noirs et du troisième trou noir échappé et tente de remonter le temps à la situation initiale.

    Il s'avère que le temps ne peut pas être inversé dans 5% des calculs. Même si l'ordinateur utilise plus d'une centaine de décimales. Les derniers 5% ne sont donc pas une question de meilleurs ordinateurs ou de méthodes de calcul plus intelligentes, comme on le pensait auparavant.

    longueur Planck

    Les chercheurs expliquent l'irréversibilité en utilisant le concept de longueur de Planck. C'est un principe connu en physique qui s'applique aux phénomènes au niveau atomique et plus petit. Chercheur principal Boekholt :« Le mouvement des trois trous noirs peut être tellement chaotique que quelque chose d'aussi petit que la longueur de Planck influencera les mouvements. Les perturbations de la taille de la longueur de Planck ont ​​un effet exponentiel et brisent la symétrie temporelle.

    Le co-auteur Portegies Zwart ajoute :« Donc, ne pas pouvoir remonter le temps n'est plus seulement un argument statistique. Il est déjà caché dans les lois fondamentales de la nature. Pas un seul système de trois objets en mouvement, grand ou petit, planètes ou trous noirs, peut échapper à la direction du temps."


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