Les constantes universelles

« planètes de manière identique à la théorie de Newton , à cela près que son interprétation est différente : au lieu de faire appel à une force gravitationnelle, la théorie fait appel à une courbure du temps.

la théorie d'Einstein s'écarte ensuite de celle de Newton, car il apparait qu'une masse courbe aussi l'espace (en plus du temps) : la longueur change d'un endroit à un autre en fonction de la distance à une masse .

Cette courbure spatiale amène de nouveaux effets inconnus de la théorie newtonienne.

la théorie de la relativité restreinte apparaît alors comme une limite de la relativité générale où l'on peut négliger G (ou considérer c comme infin~ .

On le voit, en liant la matière à l'espace, G joue un rôle fondamental dans la théorie.

C'est à ce titre qu'il est naturel de le fixer comme l'une des trois constantes universelles .

Il, LA CONSTANll DE PlANCK la constante de Planck h a les dimensions d'une action, une grandeur homogène à une énergie multipliée par un temps .

Cette constante indique que tout événement met en jeu une quantité d'action au moins égale à la constante de Planck : c'est l'action minimale ou quantum élémentaire d'action.

Aussi, h joue un rôle fondamental en physique atomique , et marque une frontière entre la physique classique et la physique quantique .

En effet, si l'événement met en jeu une action très grande devant h, alors les effets quantiques sont négligeables et la physique classique peut apporter une excellente réponse.

En revanche, si l'événement met en jeu une action dont la valeur est voisine de h, alors la physique qui décrit correctement le phénomène est la physique quantique .

là encore, on le voit, h joue un rôle fondamental en physique.

On comprend que cette constante soit érigée en constante universelle.

11.

LA CONSTAllTI DE llouzMANN Certains physiciens pensent qu'il serait préférable d'inclure la constante de Boltmula, que l'on retrouve en thermodynamique, parmi les constantes universelles.

Au couple G, c adapté au monde macroscopique à l'échelle de l'univers, ils opposent le couple h, k se rapportant au monde microscopique à l'échelle atomique et subatomique.

De même que h est un quantum élémentaire d'action , k apparait comme le quantum élémentaire de l'information, la quantité d'information maximale que l'on peut extraire d'un système en dépensant un seul quantum d 'action.

LE CUIE DES THm11ES PHYSIQUES Le rôle des constantes c, G, h appelées parfois • constantes structurantes de la physique • peut être illustré à l'aide d'un graphique où l'on a 3 axes perpendiculaires sur lesquels on porte Ife, h el G.

Les valeurs que ces trois grandeurs peuvent prendre sont O ou 1.

Le point (O,O,O) représente la mécanique newtonienne hors gravitat ion : c infinie , h nulle, G nulle .

Le point (0,0,1) représente la gravitation newtonienne.

La mécanique quantique est située en (O,l,O), la relativité restreinte en (1,0,0) et la relativité générale en (l,0,1) .

En (1.1.0) se trouve la théorie quantique des champs, c'est- à-dire la théorie quantique relativiste.

les points (0,1,1) , ou gravitation quant ique newtonienne, et (1,1,l ), ou théorie unifiée de toutes les interactions ou encore la théorie de gravitation quantique relativiste, ne sont pour le moment pas au point, mais les recherches continuent.

Beaucoup espèrent que la théorie des cordes (où les particules ne sont pas des objets ponctuels mais similaires à des cordes à une dimension) occupera le point (1,1,1).

ÉTALONS ET CONSTANTE UNIVERSELLE L'exemple ci-. »