Et si le temps n’existait pas ? Un peu de science subversive

Un très bon livre de Carlo Rovelli

Carlo Rovelli est un physicien italien et français de renommée qui est actuellement, entre autres titres, directeur de recherche au CNRS au Centre de Physique Théorique de Luminy à Marseille. Il est internationalement réputé pour être le principal auteur, avec Lee Smolin, de la Théorie de la Gravitation Quantique à Boucles qui propose une unification de la Théorie de la Relativité Générale et de la Mécanique Quantique, le problème le plus fondamental de la science actuelle (ou comment rendre compatibles nos descriptions de l’infiniment grand et de l’infiniment petit ?).

Les deux aspects les plus intéressants, à mon sens, de sa théorie, auxquels j’adhère, sont de prédire d’une part une structure discrète de l’espace à très petite échelle, et d’autre part d’affirmer que le temps n’existe pas fondamentalement, mais provient d’une illusion thermodynamique qui serait due à notre connaissance ou perception limitée de l’univers.

Je vous conseille vivement, même si vous n’avez aucune formation scientifique, de vous procurer son dernier livre « Et si le temps n’existait pas » que j’ai pris un grand plaisir à lire. Il est très facile à comprendre car il est écrit avec une grande simplicité et un talent de vulgarisateur rarement égalé. Le lecteur éprouvera de la sympathie pour l’auteur en rapport à son coté un peu rebelle, attachant et fragile, mais surtout de l’admiration pour sa capacité surprenante à mettre à la portée de tout le monde des idées souvent considérées comme incompréhensibles. Son livre n’est subversif qu’en apparence, dans la mesure où il n’hésite pas à nous parler de l’état lamentable de la physique fondamentale d’aujourd’hui, mais c’est au final pour nous faire un état des lieux très positif, si ce n’est de l’état de la science, en tout cas de l’esprit et de la démarche scientifique et susciter ainsi des vocations à devenir physicien, n’hésitant pas à inviter le lecteur lui-même à trouver l’idée qui manque à la physique actuelle pour la sortir de son bourbier.

Voici quelques citations de son livre suivies de mes commentaires en liaison avec ma propre recherche::

<<Le déterminisme et le continu, deux structures de base de la pensée classique sur la matière, sont désormais caducs. Quand on regarde le monde de très près, il est discontinu et probabiliste. Voilà ce que nous ont appris les deux grandes révolutions conceptuelles du début du XXème siècle, qui, je le rappelle, ont été vérifiées de façon extrèmement précise et qui sont à la base de toute notre technologie actuelle.>>

Voila qui est dit de façon claire et qui nous aide à enterrer le postulat du déterminisme scientifique (que Stephen Hawking réaffirmait pourtant dans son dernier livre). Remarquez maintenant que l’indéterminisme « probabiliste » de Carlo Rovelli s’accompagne d’une seconde révolution conceptuelle: notre espace serait discret, c’est à dire discontinu comme les pixels ou grains d’une image. Il aurait donc une résolution spatiale minimale en dessous de laquelle la notion de distance n’aurait aucun sens, ce que Carlo Rovelli exprime en parlant de grains d’espace:

<<Il doit donc y avoir des « grains » d’espace. De plus, la dynamique de ces grains doit être probabiliste. Donc, l’espace doit être décrit comme un « nuage de probabilités de grains d’espace »… C’est une conception qui donne un peu le vertige, tant elle est éloignée de notre intuition usuelle, mais c’est pourtant cette vision qui découle des meilleures théories.>>

Personnellement, en tant qu’informaticien de la vision artificielle et du traitement d’images, cette conception ne me choque pas du tout, pour différentes raisons:

(1) Une raison « classique »: toute structure de l’espace en grains entraine obligatoirement une dynamique probabiliste avec une généralisation à l’échelle macroscopique de l’indéterminisme, par le simple fait que la précision requise sur les conditions initiales pour conserver une trajectoire déterministe, y compris pour des systèmes très simples et très mécaniques comme le billard, devient très vite inférieure à la taille d’un grain d’espace, ce qui est par définition impossible dans un tel espace.

(2) Une raison pratique: lorsque je veux relier par une ligne droite deux pixels d’une image j’ai un souci d’ambiguité car il y a plusieurs chemins possibles, aucun chemin n’aboutissant à un trait parfaitement droit. On ne fait alors que déformer ce trait par une suite de pixels qui ne sont jamais strictement alignés, sauf cas particulier. Pour tirer par exemple un trait entre deux pixels qui sont sur la même ligne horizontale mais à 1 pixel près, on a autant de façons différentes de le faire qu’il y a de pixels entre les deux. Il existe d’une façon générale de multiples possibilités pour joindre deux pixels (grains de mon espace image) en passant par le chemin le plus court, c’est à dire par le même nombre de pixels ou grains.

(3) La raison fondamentale pour laquelle j’adhére à la vision de Carlo Rovelli: il rejoint (sans le dire) la physique de l’information, qui part du principe que nous vivons dans un univers où tout volume de l’espace contient une quantité limitée d’informations spatiales:

<<Quand nous disons que le volume d’une boite est d’un mètre cube, nous comptons en réalité combien de grains d’espace, ou plutôt combien de « quanta du champ gravitationnel » il y a dans la boite. Les quanta sont évidemment très petits. Dans une boite d’un mètre cube, leur quantité est donnée par un nombre d’une centaine de chiffres>>

Oui mais cela reste un nombre fini, et il n’est alors plus tout à fait correct de parler d’espace, car on a plutôt un réseau d’informations: chaque grain de l’espace est relié à d’autres grains (généralement ses voisins) par une « connexion réseau », en quelque sorte. Il devient alors aussi impropre de parler de volume, car un volume est une quantité d’espace, or en théorie des boucles l’espace est devenu le champ gravitationnel. En recherchant ce que devient ce champ à l’échelle quantique, Carlo Rovelli et Lee Smolin ont alors découvert, à l’aide de l’illustre mathématicien Roger Penrose, que leurs calculs aboutissaient à une structure en réseau, dite réseau de spin:

<<Résultat du calcul: le volume était en effet une variable non continue, et donc l’espace est constitué de quanta de volume, ou de quanta d’espace. Or, nous avons découvert que ces quanta d’espace se trouvent exactement aux intersections des boucles…[Ces] intersections sont les grains d’espace que nous recherchions…Les intersections sont devenues plus importantes que les lignes. Nous avons cessé de parler d’un ensemble de boucles avec des points d’intersection, pour parler d’un ensemble de points, les intersections, reliés entre eux pas des liens, c’est à dire par un réseau.>>

Si l’on fait abstraction de l’information contenue dans le champ gravitationnel (dans les boucles) en se repositionnant dans un cadre classique où l’on tient rarement compte de la courbure de ce champ, une conséquence importante de la théorie des boucles en cosmologie est de limiter la quantité d’informations contenues par l’univers à son origine:

<<Juste après le Big-Bang, l’Univers était très petit; on peut dire qu’il était fait d’un très petit nombre de grains d’espace.>>

<<L’Univers se contracte de plus en plus à mesure qu’on s’approche du Big-Bang, mais il ne peut pas devenir arbitrairement petit, parce que dans la théorie des boucles il n’existe pas de volume arbitrairement petit: l’espace est quantifié.>>

Il faut en déduire que l’information purement spatiale contenue dans l’univers est toujours limitée, même si elle augmente avec le temps au fur et à mesure de son expansion. Or si l’on se réfère à mes constatations sur la perte d’information spatiale subie par des boules dans un billard, il y a lieu de se demander comment l’univers peut compenser cette perte, car la logique voudrait qu’à cause de cette perte inhérente à toute interaction, il ait depuis longtemps perdu toute son information spatiale ! Or quoi d’autre que l’observation (par le biais de la conscience ?) pourrait permettre de compenser cette perte d’information ?

Si l’on part sur cette hypothèse, alors il faudrait admettre que l’observation permettrait d’engendrer l’espace lui-même en y réintroduisant sans cesse de l’information. Je suis séduit par cette idée, et j’aurais aimé que Carlo Rovelli donne son point de vue sur le rôle de l’observateur dans son livre. Ne l’ayant pas trouvé, je suppose qu’il a fait preuve de prudence en affirmant rien qui ne soit bien établi (par ses publications).

En ce sens je trouve que son livre n’est pas vraiment subversif (je le suis bien plus que lui). Quoi qu’il en soit, il m’a passionné parce que j’ai senti qu’il touchait du doigt la question fondamentale de la physique actuelle, celle qui devrait pouvoir faire basculer cette physique dans un nouveau paradigme où l’information et la conscience auraient un rôle à jouer.

Pour ma part, je pense que ce rôle fait intervenir les fluctuations de la gravité et/ou les dimensions supplémentaires de l’espace. Dans un sens, c’est ce que fait la théorie des cordes, or Carlo Rovelli reconnaît que sa théorie a indéniablement des points communs avec cette théorie:

<<Les deux théories [des cordes et des boucles] ont indéniablement des points communs, en particulier l’idée centrale selon laquelle ce sont des objets à une dimension qui sont le support du champ gravitationnel à l’échelle fondamentale, qu’on les appelle cordes ou boucles. Il y a d’autres idées et développements en cours, en dehors des cordes et boucles. En particulier, Alain Connes a développé une autre description mathématique possible de l’espace physique, la « géométrie non commutative »…. J’ai un peu étudié ces idées d’Alain et j’y ai contribué par quelques articles très marginaux. Ma conclusion est que je ne serais pas du tout surpris si la géométrie non commutative faisait partie, d’une manière ou d’une autre, de la synthèse que nous cherchons.>>

Je précise qu’Alain Connes rajoute lui-même en chaque point de l’espace une clé à 6 dimensions supplémentaires spatiales (et discrètes), soit à peu près le même nombre que la théorie des cordes (qui en rajoute 6 ou 7 suivant les versions). Il apparait ainsi un lien fort probable entre le champ gravitationnel et les dimensions supplémentaires. Ne serait-ce pas deux façons de concevoir la même chose, en l’occurence le rôle de la conscience dans l’apport d’informations spatiales dans l’univers ?

Sans répondre à cette question trop spéculative, je termine par cette citation où Carlo Rovelli nous explique sa conception du temps:

<<… le temps est un effet de notre ignorance des détails du monde. Si nous connaissions parfaitement tous les détails du monde, nous n’aurions pas la sensation de l’écoulement du temps. J’ai beaucoup travaillé sur cette idée et sur l’idée mathématique qui la soutient; celle ci doit montrer comment des phénomènes typiques liés au passage du temps peuvent émerger d’un monde atemporel, lorsque nous en avons une connaissance limitée.>>

Or, si l’on relie le temps à la conscience (du temps présent), ce qui est manifestement tout ce qui lui reste au moment où il se trouve banni de la physique, c’est la conscience elle-même qu’il faut alors relier à notre ignorance des détails du monde. N’aurait-elle pas justement comme fonction de faire émerger ces détails ? Elle les ferait alors émerger d’un monde atemporel, comme le suggère Carlo Rovelli.

Dans ce cas, les dimensions supplémentaires, si elles existent, pourraient bien être atemporelles: elles seraient tout simplement celles de ce monde atemporel.

Dimensions supplémentaires ou fluctuations de la gravité, n’aurait-on pas justement là deux façons mathématiques d’introduire un Esprit Atemporel dans la physique ?

Et pour conclure, voici une citation de Bergson dont l’intuition lumineuse à mon sens, à coté de laquelle celle de Carlo Rovelli ne démérite pas, m’a toujours laissé réveur:

« A quoi sert le temps ?… le temps est ce qui empêche que tout soit donné d’un seul coup. Il retarde, ou plutôt il est retardement. Il doit donc être élaboration. Ne serait-il pas alors le véhicule de création et de choix ?

L’existence du temps ne prouverait-elle pas qu’il y a de l’indétermination dans les choses ? »

http://www.doublecause.net

http://www.doublecause.net/index.php?page=Carlo_Rovelli.htm

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Mickael Fauque Guérisseur magnétiseur énergéticien, sourcier, géobiologue diplômé de la fédération francçaise de géobiologie et de l'école de géobiologie "l'atelier feng shui"
Mickael Fauque Guérisseur magnétiseur énergéticien, sourcier, géobiologue diplômé de la fédération francçaise de géobiologie et de l'école de géobiologie "l'atelier feng shui"

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