Quantique – Mathis A. LeCorbot

Un Univers créé à partir de rien

Publié 2023-05-202023-05-18 Par Mathis LeCorbot dans Cosmologie, LeCorbot, Quantique, univers

Est-ce possible de créer tout un univers, le nôtre en l’occurrence, à partir de rien ? Les physiciens se le demandent puisque la cause ayant généré le Big Bang reste très mystérieuse. Et comme je l’écrivais dans un autre article, une intervention divine est à rejeter tant que persisteront d’autres possibilités moins ésotériques et moins théologiques.

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Fluctuations quantiques
Vous connaissez les fluctuations quantiques ? Selon le principe d’indétermination de Heisenberg à la base de la théorie de la physique quantique, le vide ne peut pas toujours rester vide sinon il violerait cette inégalité mathématique où ∆E⋅∆t > ħ/2

∆E équivaut à la variation de l’énergie. Un vide total signifie que l’énergie ne fluctue pas, donc ce terme vaudrait zéro.

∆t équivaut à la variation du temps. Plus la plage de temps en question est grande, plus ce terme est grand.

Mais la multiplication de ces deux coefficients donnera toujours zéro si ∆E vaut zéro.

De l’autre côté de l’inégalité, on a ħ (h barre), la constante de Planck réduite (h/2 π) qui, même si sa valeur est extrêmement faible (h = 6,626 x 10^-34 Joule⋅seconde), elle est nécessairement plus grande que zéro.

Ainsi, l’inégalité oblige ∆E⋅∆t à avoir une valeur positive toujours plus grande que ħ/2. Donc ∆E ne peut jamais être nul. Pour parler français, cette équation dit que la fluctuation de l’énergie du vide (∆E) ne peut jamais être nulle, peu importe la petitesse de l’intervalle de temps (∆t) à laquelle on l’observe. L’énergie du vide doit fluctuer. Donc le vide n’est jamais, jamais, jamais vide d’énergie.

Dans la réalité, comment le vide s’y prend-il pour ne jamais être totalement vide ? Comment son énergie fluctue-t-elle ? La solution est sans équivoque. Le vide doit créer en permanence des paires dites virtuelles de particule-antiparticule. Ces paires ont une masse et selon la formule d’Einstein E = mc², une énergie correspondante.

Ces paires de matière-antimatière vivent très peu longtemps (∆t), et si ce temps est suffisamment faible pour que la multiplication ∆E⋅∆t soit inférieure à ħ/2, on emprunte de l’énergie (∆E) mais pas suffisamment longtemps (∆t) pour obtenir un produit supérieur à ħ/2, alors c’est comme si on n’avait absolument rien emprunté.

Analogie
Prenons un exemple plus concret. J’emprunte un énorme montant à une banque que j’utilise immédiatement pour créer une gigantesque entreprise. Je pirate et efface les écritures comptables prouvant cet emprunt avant minuit au moment où mon solde et les intérêts sont mis à jour. Le solde étant identique, je n’aurai aucun intérêt à payer. L’important est que le temps passé à effectuer ces opérations ne dépasse pas la limite temporelle pour laquelle le système réagira.

Ainsi, on peut emprunter gratuitement de l’énergie, créer des paires de particule-antiparticule de la dimension d’un univers sans que toute cette opération ne soit perçue comme étant réellement survenue, tant et aussi longtemps que le produit ∆E⋅∆t demeure inférieur à ħ/2.

Création d’un univers
Imaginons la création d’une énergie ∆E formidablement importante constituée d’innombrables paires particule-antiparticule dont leur durée de temps soit infinitésimalement petite avant leur annihilation de sorte que le produit ∆E⋅∆t demeure inférieur à ħ/2. Un univers vient de naitre de rien.

Imaginons maintenant qu’il existe une asymétrie naturelle dans la production des paires à hauteur de 1 milliard de particules de matière pour 1 milliard moins 1 de particules d’antimatière.

Lors de l’annihilation de 1 pour 1, toute l’énergie sera restituée, sauf celle équivalant aux particules de matière en surnombre qui ne peuvent pas se désintégrer, faute d’antiparticule. Un univers comme le nôtre, constitué uniquement de particules de matière, existe maintenant.

Conditions à respecter
Mais ce scénario en apparence plausible se heurte à des conditions bien difficiles à rencontrer.

Pour que l’inégalité ∆E⋅∆t > ħ/2 ne soit pas dépassée alors que l’énergie en cause ∆E est faramineuse, l’intervalle de temps d’existence des particules-antiparticules ∆t doit être ridiculement faible, un temps incommensurablement inférieur au temps de Planck. Est-ce possible ? Peut-être que la banque refuse le remboursement d’un prêt avant la plus petite période de calcul qui est au moins 1 jour. Si on ne peut pas restituer l’énergie avant le temps imparti, on ne parle plus d’un emprunt, mais d’un vol d’énergie. La sacro-sainte loi de la conservation de l’énergie serait violée.

Bien que l’on connaisse déjà l’existence d’une asymétrie entre matière et antimatière, est-il possible que cette asymétrie s’applique à la formation des paires virtuelles de particules-antiparticules dans le vide ?

Le temps ∆t de cette opération peut-il vraiment être inférieur au temps de Planck ? Si le temps de Planck est une limite infranchissable, il ne sera jamais possible de créer un univers entier sans violer la loi de la conservation de l’énergie.

Mon opinion
À tout prendre, je préfère le scénario des branes qui s’entrechoquent. Le multivers serait formé de (mem) branes et lorsque celles-ci entrent en interaction, un univers se crée en pompant l’énergie déjà présente dans ces branes. Rien ne se crée à partir de rien, seulement à partir d’un niveau énergétique supérieur.

Retour à la métaphysique
Mais les cosmologistes font-ils toujours de la science lorsqu’ils spéculent de la sorte ou ont-ils basculé du côté de la métaphysique ?

La physique et la métaphysique partagent un point commun, celle d’émettre des hypothèses à partir de raisonnements logiques. La différence entre les deux disciplines tient du fait que la métaphysique ne prévoit pas d’expérimentations qui prouveraient ses assertions, souvent parce que cela s’avère impossible, parfois parce qu’on déclare cette étape sans intérêt.

Les hypothèses de la physique cosmogonique moderne jouent bien du côté de la métaphysique. On émet des hypothèses rationnelles sans connaitre aucun moyen de les tester, de les prouver. Elles se contentent de donner une explication plausible à l’existence de notre univers, comme cette idée d’être né d’une fluctuation quantique, d’un emprunt monstrueusement grand… non remboursable.

Et après
Aujourd’hui, nous émettons des hypothèses cosmogoniques en utilisant deux théories physiques incompatibles, donc nécessairement fausses. Si on voulait être parfaitement honnêtes, on cesserait toutes nos spéculations puisqu’elles ne peuvent pas s’avérer exactes. Nous la jouons en prétendant toujours faire de la science alors que nous ne faisons que de la métaphysique. Tant et aussi longtemps qu’une « théorie du tout » réunissant la physique quantique et la relativité ne voit pas le jour, nous ne faisons que perdre notre temps en d’inutiles tergiversations. Mais depuis Einstein qui s’y est cassé les dents durant les quarante dernières années de sa vie, personne n’est parvenu à prouver une quelconque théorie du tout, même si les candidates sont nombreuses à se bousculer aux portes de la science.

Alors, il ne reste qu’une seule chose à faire, se mettre au boulot !

Dirac

Publié 2021-10-242021-10-23 Par Mathis LeCorbot dans LeCorbot, Physique, Physique des particules, Quantique, Science

L’un des plus grands génies du XXe siècle fut sans contredit le Britannique Paul Dirac. C’est lui qui est à l’origine de la conception de l’antimatière. J’utilise à escient le terme « conception » et non pas celui de « découverte ». Évidemment, il n’a pas créé ces antiparticules, mais il a imaginé leur existence en résolvant une équation qui engendrait deux solutions. L’une décrivait une énergie naturellement positive, mais l’autre était négative. Une énergie peut être de pression positive ou négative, mais l’énergie, elle, est toujours positive, du moins avant Dirac.

Selon la célèbre équation d’Einstein E = mc², si une énergie possède un signe négatif, la masse de l’autre côté de l’équation doit également posséder le même signe. Mais que signifierait une masse négative ? Dirac supposa alors que la nature devait posséder de l’antimatière.

Deux ans plus tard, on découvrit l’une de ces fameuses antiparticules, preuve de la justesse de son équation et de ses déductions.

Dirac était un génie comme ceux que l’on ne comprend pas durant les jours normaux, un génie habitant son monde intérieur, sa propre réalité. Aujourd’hui on appelle autistes ces gens d’exception ou tout autre nom désignant des gens inhabituels, étranges et souvent idiots à nos yeux.

Il nous faut de ces personnes différentes, qui pensent autrement, qui voient le monde différemment qui sont en mesure de résister aux dogmes, de les repousser et même de les haïr.

Il nous faut les protéger, les encourager, les intégrer dans nos processus opérationnels et décisionnels. Nous avons besoin des gens comme Dirac qui nous poussent, nous obligent à regarder différemment autour de nous, à voir ce qui nous paraissait invisible et pourtant qui nous pendait sous le nez depuis toujours.

Vous connaissez probablement un Dirac. Qu’êtes-vous prêt à faire pour lui ? Notre survie en dépend peut-être.

Relativité de l’existence

Publié 2020-02-082020-02-08 Par Mathis LeCorbot dans LeCorbot, Philosophie, Physique, Physique des particules, Quantique, Science

Bien que le titre utilise le mot « relativité », cet article traite plutôt de physique quantique. Non !Non! Ne disparaissez pas si vite, car l’effet que je décris aujourd’hui est plutôt étonnant, voire sidérant.

Imaginez Alice, une jeune fille très attentive. Elle observe un vide parfait. Ce vide possède donc une température de zéro Kelvin (0 K) qui est la température absolue. Pourquoi ? Parce qu’une température nait de particules qui s’entrechoquent. S’il n’existe aucune particule pour s’entrechoquer, alors rien ne peut générer de la température. Elle vaut donc 0 K (-273,15°C). Jusqu’ici, rien de très compliqué.

Prenons maintenant le petit ami d’Alice, il se prénomme Bob et il aime faire de la vitesse. Il embarque à bord d’une fusée pour impressionner sa flamme. Pour ne pas se causer trop de désagréments, il ajuste l’accélération du bolide à 1 G, c’est-à-dire que son corps ressent le même poids que s’il restait à la surface de la Terre.

Bob passe en trombe devant Alice qui continue de mesurer ce vide absolu plutôt que de s’intéresser aux exploits de son copain. Un peu frustré, mais tout de même curieux, Bob utilise lui aussi un appareil pour mesurer la température de ce vide envoûtant.

Une fois de retour auprès d’Alice, il la questionne sur ce qui la fascinait tant.

— Je m’intéresse au rien, au vide absolu dont j’ai précisément noté sa température. Il reste parfaitement à zéro Kelvin.

— Désolé de te décevoir, belle laborantine de mon cœur, mais j’ai également pris sa température et elle ne valait pas zéro Kelvin.

Les deux appareils sont pourtant parfaitement calibrés et l’un ne donne pas la même température que l’autre. Alors qu’Alice lit un zéro absolu, donc l’inexistence de particules, la lecture non nulle de Bob signifie qu’il a détecté des particules dans ce même espace censé être entièrement vide.

L’un des deux a-t-il tort ? Non. Les deux amis ont raison, mais dans leur propre réalité qui s’avère être différente, car leur état par rapport à ce vide n’est pas identique.

Alice n’accélère pas, tandis que Bob est en accélération constante. Ce seul changement crée des réalités distinctes pour le même espace. Dans un cas, le vide est totalement vide et dans l’autre cas, des particules existent et ce, pour le même lieu physique.

La réalité n’est pas la même pour tout le monde et elle dépend de l’accélération de chacun.

Ce phénomène théorique se nomme « l’effet Unruh » du nom du Canadien à l’origine de sa formulation et elle se présente ainsi.

Ne fuyez pas encore ! Cette formule, pas si barbare qu’elle y parait, se simplifie pour devenir parfaitement compréhensible. Mises à part les lettres de la température (T) et de l’accélération (a), tous les autres symboles sont des constantes qui peuvent être ignorées pour comprendre la relation qu’entretiennent T et a. Et voici le résultat final.

En bref, la température (T) est proportionnelle à l’accélération (a).

Et pour expliquer la température non nulle que notre ami Bob a lue, son accélération de 1 G génère des particules dans ce vide, dans sa réalité propre, mais pas dans la réalité d’Alice qui est stationnaire. Ainsi, accélérer engendre une réalité distincte, une réalité différente de celle des autres.

L’effet Unruh n’a pas encore été détecté par l’expérience et ne le sera probablement jamais, puisque, vous pouvez vous en douter, il est d’une faiblesse extrême. Une accélération de 1 G n’engendre qu’une température de 4 x 10^-20 Kelvin.

Mais engendrer peu d’effets n’est pas synonyme de rien du tout. Ici, c’est le principe qui importe. Plus on progresse dans nos connaissances sur l’univers et plus sa réalité pure et dure se désagrège. Avec l’effet Unruh, elle devient variable et relative à chacun d’entre nous en fonction de notre accélération.

Et justement, en parlant d’accélération, on sait depuis Einstein qu’il n’y a aucune différence entre se promener en fusée qui accélère à 1 G et être attiré par la gravitation terrestre en gardant les pieds bien campés au sol.

Dépendant du lieu où nous sommes sur Terre, la force gravitationnelle varie légèrement en fonction de la distance nous séparant du centre de la Terre et de la densité du matériel sous nos pieds. On peut alors dire que la réalité est différente pour chacun d’entre nous.

Bienvenue dans ma réalité qui n’est pas la vôtre !

Heureusement, direz-vous !

Le mystère de l’observation

Publié 2020-01-262020-01-25 Par Mathis LeCorbot dans LeCorbot, Physique, Physique des particules, Quantique, Sciences de l'information, univers

En physique quantique, l’observation joue un rôle critique. Vous avez certainement entendu parler du chat de Schrödinger placé dans une boite dotée d’un mécanisme de désintégration radioactive qui, si elle survient, brise une fiole de gaz mortel. Si on laisse le chat dans la boite durant un temps équivalent à la demi-vie de l’atome radioactif, il a une chance sur deux de mourir.

D’ailleurs, je félicite ce physicien d’avoir placé un chat dans sa boite. Il partage certainement avec moi une aversion pour ces boules de poils volatilophages.

En physique quantique, le concept du chat miaulant à moitié s’interprète légèrement différemment. Il n’est plus simplement question de statistique du genre « soit l’un, soit l’autre », mais plutôt « moitié l’un et moitié l’autre ». Ainsi, le chat se trouve simultanément dans les états vivant et mort jusqu’à ce qu’un observateur ouvre la boite pour constater lequel des deux a préséance. Mais avant ce constat, le chat partage les deux états à parts égales.

Évidemment, Schrödinger a utilisé la métaphore du chat pour expliquer des phénomènes quantiques réels. À l’échelle macroscopique, à notre échelle, les phénomènes quantiques se sont depuis longtemps résorbés et jamais on ne pourra établir qu’un chat soit simultanément mi-mort mi-vivant. Toutefois, à l’échelle microscopique, la simultanéité de deux états doit être considérée comme exacte. Il ne s’agit pas simplement d’une image, mais de la stricte vérité.

Il faut cependant expliquer une différence fondamentale entre l’observation d’un chat et l’observation d’un photon, d’un électron ou d’un atome pour mieux comprendre la subtilité du phénomène quantique.

Dans notre monde quotidien, un bon observateur se doit de ne pas interagir avec son sujet d’étude s’il veut obtenir des données recevables. S’il perturbe le milieu observé, ses conclusions seront biaisées. En physique quantique, il est impossible d’observer sans perturber l’élément étudié. On ne peut pas connaitre les propriétés d’un photon ou d’un électron sans le faire interagir avec un instrument de mesure quelconque. Ainsi, l’observation quantique ne se contente pas d’observer à distance, elle perturbe violemment son sujet d’étude.

En fait, si on n’interagit pas avec une particule, elle semble rester totalement intangible et son existence ne devient réelle que lorsqu’il y a une observation. Einstein avait ce principe en horreur. Il disait : « Je ne peux pas croire que la Lune n’est pas là lorsque je ne la regarde pas ».

Cette façon de voir n’est pas correcte. On devrait plutôt penser de la sorte. Même si la Lune n’existe pas véritablement lorsqu’on ne l’observe pas, les informations la concernant sont, elles, bien réelles. Ainsi, notre astre continue de générer des marées même si personne ne l’observe puisque l’espace conserve toutes les informations concernant l’ensemble de ses particules.

Ainsi, que la Lune prenne forme et couleurs uniquement lorsqu’on la regarde, ça ne change rien puisque ses informations restent bien présentes. Elles sont simplement lues, ou pas.

Je vous propose de vous référer à un autre de mes articles concernant l’univers informatif. Il est plus facile de démystifier les bizarreries de la physique quantique lorsqu’on imagine un univers où tout n’est qu’informations plutôt qu’un univers constitué à la base de matières et d’ondes. Oui, matières et énergies finissent par émerger par une interaction ou par une observation. Cependant, leurs informations restent toujours tapies au plus profond de la trame spatiotemporelle et ce sont elles qui comptent véritablement au bout du compte.

L’angle de Planck

Publié 2020-01-192020-01-19 Par Mathis LeCorbot dans Cosmologie, LeCorbot, Physique, Quantique

Si vous ne connaissez pas les dimensions de Planck, sachez qu’elles sont connues depuis 120 ans déjà. Ce sont les dimensions extrêmes de notre Univers. Dans le cas des longueurs de distance et de temps, elles valent environ 10^-35 mètre et 10^-44 seconde.

Il est impossible de fragmenter ces valeurs, elles sont les atomes (éléments insécables) de notre univers. De là à imaginer que notre univers est discontinu, il y a un pas à franchir qui pour moi devient évident, mais pas pour une majorité de physiciens qui croient encore, malgré cela, que le temps coule sans faire de bonds et que l’espace n’est pas atomisé.

Cependant, pour rendre compatibles nos deux piliers actuels de la physique, la physique quantique et la relativité, les théories basées sur la discontinuité du temps et de l’espace semblent prometteuses. Certains travaux de physique théorique actuels voient l’espace composé de microscopiques tétraèdres de longueur équivalente à celle de Planck, soit 10^-35m.

Je me suis donc posé la question suivante. Si l’espace est discret, discontinu, pourquoi n’en serait-il pas autant des angles de rotation ? Pourquoi tous les angles seraient-ils permis ? L’Univers est discontinu ou ne l’est pas et si c’est le cas, alors les angles le sont également.

Mais je ne trouve rien sur ce sujet. Il semblerait que personne n’a pris la peine de se poser la question. Rien, nada, le vide, non le néant. Pourtant, je ne peux concevoir une longueur minimale pouvant tourner librement de façon totalement continue, sans limite minimale.

Comment peut-on concrètement représenter cet angle de Planck ? Celui-ci aurait le même effet que nos convertisseurs du numérique à analogique actuels. Oui, ces engins qui transforment les bits de nos CD en onde sinusoïdale qu’on peut entendre. En fonction de la résolution de ces convertisseurs, les ondes restituées possèdent plus ou moins de paliers, mais aucune n’est totalement continue. Les sinusoïdes ont des marches, mais nos oreilles ne peuvent les percevoir si elles sont minuscules.

L’angle de Planck causerait le même effet dans les ondes électromagnétiques. Cependant, à cause de sa petitesse, il nous est très difficile de distinguer des paliers dans la lumière reçue ou émise. Par l’observation, il est cependant possible de déterminer sa limite supérieure, mais seule une théorie nous permettrait d’en donner une valeur précise.

Pour générer des ondes à paliers, le rotateur doit tourner en saccade, avancer coche par coche, comme une horloge dont la trotteuse marque chaque seconde d’un tic caractéristique.

Il existe la notion de « temps de Planck » qui se rapporte au temps que prend la plus petite longueur d’onde possible à parcourir son cycle, sa période. Ce temps déterminé par les constantes fondamentales vaut 5,391 x 10^-44 seconde. Mais ce temps représente l’ensemble du temps passé pour faire une rotation complète, l’équivalent de la minute pour une trotteuse, alors que moi je cherche l’équivalent de la seconde. Pour une trotteuse, son angle minimal vaut 6 degrés, puisque 360°/60 s = 6°/s.

Il existerait donc un temps plus petit que le temps de Planck, c’est le temps de chaque palier que possède une onde. En considérant le pire, soit un seul palier par valeur positive et négative et les deux paliers à zéro, on doit diviser le temps de Planck par 4 pour trouver le temps de chacun des paliers d’un cycle.

En revanche, plusieurs paliers divisent d’autant la plus petite division temporelle. Il est possible que le temps de Planck fasse qu’il n’existe qu’un seul palier par demi-cycle et qu’ainsi la résolution angulaire, l’angle de Planck, à cette hyperfréquence soit égale à 90°. L’angle de Planck déterminerait le type de maillage spatiotemporel. S’il vaut 90°, l’espace-temps serait une construction formée de cubes empilés.

Cependant, une de nos théories actuelles de la gravitation quantique fait intervenir des mailles spatiotemporelles de la forme d’un tétraèdre. Si cette description est exacte, l’angle de Planck serait plutôt équivalent à 30° et il existerait donc quatre paliers de valeurs distinctes (en incluant le zéro) par demi-cycle plutôt que deux.

Quels seraient les impacts d’un angle de rotation de Planck de 30° sur notre compréhension actuelle de l’univers ?

L’accélération de l’expansion de l’univers pourrait ainsi n’être qu’un artéfact et ce n’est pas rien. Les galaxies lointaines apparaitraient plus éloignées que la réalité. Ainsi, nos estimations actuelles de l’énergie sombre seraient erronées et même peut-être totalement fausses. Le destin de notre univers en serait chamboulé puisque le Big Rip ne surviendrait pas.

Ce serait une excellente nouvelle puisque selon la théorie actuelle, tous nos atomes finiront écartelés, déchirés par cette énergie sombre délétère.

Je mise sur un angle de Planck non nul qui pourrait peut-être sauver notre univers d’une mort horrible que nous promet actuellement ce que nous appelons l’énergie sombre, un terme signifiant que nous ignorons complètement sa nature.

Un angle de Planck valant 30° réduirait à néant l’obligation de recourir au principe d’une énergie sombre répulsive pour expliquer ce que l’on observe. Surtout, il redéfinirait les dimensions et le destin de l’Univers.

Des univers parallèles semblables au nôtre

Publié 2019-10-12 Par Mathis LeCorbot dans Émission ou série télévisée, Cosmologie, LeCorbot, Quantique

Fringe, Flash, deux séries télévisées mettant en scène des univers parallèles à la fois semblables et légèrement différents. Cet intéressant concept cinématographique permet plein de rebondissements, mais est-il pour autant plausible ?

Certains scientifiques croient en ce concept en affirmant qu’il existerait 10⁵⁰⁰ univers, donc une quantité non négligeable très semblables au nôtre, avec des copies presque identiques de moi. Un moi, peut-être, avec un peu plus de cheveux, un peu plus d’argent, un peu plus de… bide ? Ben là ! Ayant presque les mêmes amis, presque la même famille et presque la même vie.

Personnellement, si vous me donnez de bonnes raisons d’y croire je suis prêt à admettre l’existence d’autres univers en quantité « astronomique ». Mais même à l’aide de très bonnes substances illicites, je ne franchirais pas la ligne consistant à croire en des copies multiples de moi-même, vivant une existence presque semblable.

Ces moi 2.0, 153.0, 64 950 937,0, etc., ne peuvent pas exister même en comptant sur 10⁵⁰⁰ univers. Voici pourquoi.

Tout d’abord, tous ces univers devraient être issus d’une matrice unique, homogène, sans imagination, sans aucune imperfection non plus, sans distinctions, sans élément perturbateur externe ou interne, au même instant, avec la même quantité de matière et d’énergie, avec les mêmes lois de la physique et les mêmes valeurs des constantes fondamentales. C’est assez difficile à croire. Changez un iota à tout cela et l’univers se comportera différemment du nôtre, causant l’impossibilité de lui ressembler, même juste un tout petit peu.

Je serai toutefois bon joueur et malgré cette très forte improbabilité, je passe par-dessus. Admettons qu’il existe bien 10⁵⁰⁰ jumeaux de notre propre Univers. Quelle est la suite de mon raisonnement pour rejeter l’existence de ces multiples et pâles copies de moi-même ? La réponse tient en un mot. Je vous le donne d’ici peu.

Pour en arriver aux univers semblables, j’ai dû postuler qu’ils sont tous régis par les mêmes lois. Il n’est donc plus question de virer les talons pour s’en tirer avec les conséquences de ce choix qui a favorisé jusqu’à présent les « pro-multivers quasi identiques », car sans ce choix, leur théorie ne tient plus.

Ce postulat est, malheureusement pour les partisans de cette théorie, un sabre laser à deux rayons. Ouais, cette arme n’existait pas au moment d’inventer l’expression avec le couteau à deux tranchants du même côté et toujours muni d’une poignée sécuritaire. Il suffit de garder sa main sur la poignée et le danger de la double lame reste pour l’ennemi seul. Tandis que le double laser représente bien mieux le danger d’un choix bien défini. J’ai remplacé le fameux couteau par l’arme de certains Jedi parce que le laser double a ses avantages, mais aussi un très gros inconvénient. Il s’avère impossible de frapper droit au cœur par une attaque frontale. Évidemment, du coup, le second rayon vous tranche les parties vitales. Pas étonnant que Dark Maul ait perdu son combat avec un tel désavantage ! Mais je m’éloigne du sujet principal, j’y retourne.

Puisque les univers sont régis par les mêmes lois et qu’ici, la physique quantique mène notre monde, elle sévit également partout ailleurs. Ceux qui connaissent les aboutissants de la physique quantique ont déjà compris les conséquences. Pour les autres, je m’explique.

La physique quantique stipule que notre réalité n’est pas conçue de particules solides pouvant être précisément situées dans l’espace et le temps. Le hasard est au cœur de son fonctionnement. Par exemple, il est impossible de connaitre la position exacte d’un électron et encore moins de prévoir là où il se situera un peu plus tard. Cette impossibilité n’est pas due à une difficulté non encore résolue, elle est entièrement systémique. Il n’y a aucun moyen de le savoir parce qu’il n’existe aucun moyen de le savoir parce que le monde ne fonctionne pas ainsi. Voyez un électron, non pas comme une bille, mais comme une vapeur de… probabilités.

Ainsi, les différents univers ne peuvent pas rester presque identiques au-delà de l’instant zéro à cause du hasard intrinsèque régissant ses plus intimes constituants. Ils vont tous diverger et vivront leur propre histoire même s’ils proviennent d’une matrice les ayant créés identiques.

Depuis le début de notre Univers, soit 13,8 milliards d’années, tous les atomes qui en font partie ont évolué au hasard. Et même si certaines lois globales engendrent une direction à l’évolution, le hasard empêche toute similitude. Ainsi, depuis l’instant zéro, les différents univers s’éloignent les uns des autres.

Pour ceux qui ont entendu parler de l’intrication quantique, celle-ci n’est d’aucun secours dans ce principe. L’intrication ne s’applique pas aux positions-impulsions des particules. Ainsi, l’interaction chimique des électrons est bien plus une affaire d’environnement. Le spin permet ou interdit l’interaction, mais ne dicte pas avec quel autre élément précis s’effectuera un couplage.

Après 10⁶⁰ parcelles de temps où le hasard existe en chacune d’entre elles, il est plus que raisonnable de considérer comme impossible l’existence de deux univers contenant un autre Corbot. Dieu, merci ! Pour vous, comme pour moi.

L’image du trou noir

Publié 2019-04-21 Par Mathis LeCorbot dans Actualité, Astronomie, Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Quantique, relativité, univers

Ça y est, l’équipe de l’EHT y est enfin parvenue. Une image réelle d’un trou noir supermassif a été rendue publique après d’importants délais sur l’échéancier initial. Vous l’avez probablement vue, elle orne également le sommet de cet article. Elle s’est répandue comme une trainée de poudre pour rapidement faire le tour de la planète. Je suspecte seulement la tribu amazonienne de la vallée de la rivière Javary ou celle de l’ile North Sentinel en mer d’Andaman de l’avoir ratée. À part ça, tout le monde en a entendu parler.

Des exploits technologiques multiples et sensationnels ont permis ce tour de force pourtant assez prévisible, car malgré le succès de la mission, malgré l’exotisme de cette image, l’équipe n’a finalement que très peu prouvé de choses qu’on ne savait déjà.

En fait, cette image ne prouve rien de nouveau ou de différent, pas même l’existence des trous noirs. Nous sommes si conditionnés à croire aux seules preuves visuelles qu’on ignore que les vraies preuves de l’existence de ces monstres stellaires ont été récoltées depuis un certain temps sous d’autres formes. Mais voir, c’est croire et l’équipe de l’EHT a profité de notre façon primitive d’aborder la vérité pour réaliser un événement médiatique planétaire.

Les gens formant cette équipe savaient exactement là où pointer leurs instruments afin de réaliser cette image. Ils connaissaient déjà avec certitude l’existence de ce monstre supermassif au centre de la galaxie M87. Et non seulement ils connaissaient son existence, ils connaissaient également sa position exacte, sa masse (6,5 milliards de fois la masse de notre Soleil) et ses dimensions précises. Donc, du point de vue strictement scientifique, ils n’ont absolument rien découvert.

Nous connaissons cet étrange phénomène cosmique qu’est le trou noir depuis plus d’un siècle. C’est bien Albert Einstein qui, en élaborant sa formule de la relativité générale, a permis de comprendre comment les trous noirs pouvaient exister. Cependant, contrairement à bien des déclarations faites en ce sens, le grand homme ne les a jamais prédits. C’est un dénommé Karl Schwarzschild qui a résolu les équations pour une étoile et qui a découvert qu’en deçà d’un certain rayon, la gravitation génère un espace temps si courbe qu’il crée une singularité, un point de densité infinie dans un rayon nul. Einstein croyait en ses équations, mais pas aux trous noirs. D’après lui, la Nature possédait un mécanisme qui devait empêcher ces anomalies d’apparaitre. Il avait tort puisque les trous noirs existent bel et bien.

D’ailleurs, il faut savoir que cette image ne montre pas du tout un trou noir. Stricto sensu, un trou noir est un point infiniment petit et parfaitement noir de surcroit. Donc personne ne photographiera jamais un véritable trou noir. Mais alors, que montre cette foutue image si ce n’est pas un trou noir ? Elle montre les effets causés par un point infiniment dense sur son environnement. Le trou noir est donc bien là, mais c’est un point plus que microscopique tapi au cœur de toute cette sphère noire environnante.

Et cette partie noire dans l’image, ce n’est pas le trou noir ? Non. Ce noir n’est même pas un objet, ce n’est que du vide entourant le trou noir qui, je le répète, est infinitésimalement petit. Cette région noire est occasionnée par deux phénomènes créés, évidemment, par la présence d’un trou noir. La partie la plus centrale, environ le tiers du rayon, c’est ce qu’on appelle l’horizon du trou noir, ou l’horizon des événements. Tout ce qui s’approche d’aussi près du centre ne pourra jamais échapper à son attraction gravitationnelle, pas même de la lumière. C’est pourquoi la noirceur de cette sphère est totale et absolue et est d’autant plus grosse que le trou noir central possède une masse importante. La partie noire plus externe, on l’appelle, à tort, l’ombre ou l’ombrage du trou noir. On ne voit pas de démarcation entre les deux zones noires. Je dis « à tort » puisqu’un point infiniment petit ne peut faire qu’une ombre infiniment petite. On aurait été plus avisé d’appeler cette zone « la démarcation » du trou noir.

Le halo orange autour de la zone noire est son disque d’accrétion. Un trou noir en rotation aplatit sous forme de disque toute masse gazeuse ou solide qui a eu le malheur de trop s’en rapprocher. Il avalera cette matière un peu à la fois, faisant grossir sa masse et la surface de la sphère noire inconsistante l’entourant.

Vous vous dites peut-être que c’est une analyse digne du Corbot. En précisant certains faits, je semble vouloir dégonfler à tout prix l’importance du succès. Non, je le ramène simplement là où il doit se situer dans l’échelle des événements marquants. Ce cliché ne méritait pas les éloges dithyrambiques du genre : « Il y a eu un monde avant cette image et il y en a un autre après ».

Holà ! Wo les moteurs ! Calmez-leur le pompon à cette équipe ou à la meute de journalistes en quête de la primeur du siècle. Le seul véritable grand succès de l’EHT est d’avoir réalisé un interféromètre des dimensions de notre planète possédant la résolution et la sensibilité nécessaires pour débusquer cet objet céleste. Elle n’a pas inventé l’interférométrie non plus, elle a simplement amélioré ses capacités par des techniques innovantes. C’est d’abord et avant tout un succès purement technique, pas scientifique. Je ne lui enlève aucune valeur, mais je refuse qu’elle s’arroge ou qu’on lui attribue la paternité de la première preuve de l’existence d’un trou noir, vraie image, mais fausse preuve de surcroit.

Bon, ça vous explique peut-être pourquoi j’ai tant attendu avant de vous faire part de mon opinion. J’ignorais, évidemment, comment les journalistes traiteraient le sujet, même si je m’en doutais un peu. J’ai lu et entendu beaucoup de bons articles et reportages. J’ai également été témoin de bien des stupidités. Faut croire qu’elles viennent comme les chaussures, toujours en paires, les uns sans les autres.

Je croyais que l’équipe dévoilerait tout d’abord une image de Sgr A*, le trou noir formant le cœur de notre propre galaxie, beaucoup plus petit que celui de M 87, mais autrement plus près de nous. Cela viendra probablement bientôt. L’image qu’elle a préféré montrer s’avérait probablement plus nette que celle de Sgr A* et pour une première, l’équipe a choisi la plus impressionnante des deux.

L’EHT continue ses travaux et espère encore augmenter la qualité de ses images. Le trop attendu télescope spatial James Webb viendra changer la donne lorsqu’il daignera enfin flotter dans l’espace bien loin de la Terre. La résolution de l’interféromètre s’améliorera d’un facteur aussi important que celui de l’EHT sur ses prédécesseurs. Et là, peut-être, commencerons-nous à réaliser de véritables percées scientifiques en ce qui concerne la frontière actuelle de nos connaissances sur la physique des trous noirs.

Le trou noir s’en vient !

Publié 2019-04-082019-04-10 Par Mathis LeCorbot dans Actualité, Astronomie, Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Quantique, relativité

Titre alarmiste, je sais. J’aurais dû titrer « L’image du trou noir s’en vient ». Voilà à peine plus d’une semaine, j’écrivais un article dans lequel je cassais du sucre sur le dos de l’équipe de l’EHT pour avoir promis l’image réelle d’un trou noir en 2017, puis en 2018, et ensuite pour avoir gardé le silence depuis près de 9 mois.

Vous pourriez croire que mon article de la semaine passée était « arrangé avec le gars des vues » (expression chère à mon père lorsque la fin d’un film tombait un peu trop bien, afin que le bon gars puisse toujours gagner, sans égard à l’improbabilité des événements). Qui sait si mon article était véritablement dû à la chance pure, à une probabilité réaliste ou si j’ai profité d’informations non publiques ?

Dans moins de deux jours, l’équipe de l’EHT a convié la presse internationale à une annonce exceptionnelle. Ça ne prend pas la tête à Papineau (expression québécoise consacrée) pour comprendre ce qu’ils veulent nous révéler. Ils vont nous montrer une image du trou noir qui se terre au cœur de notre Galaxie, le fameux Sgr A*. Tout le suspens ne se situe pas à ce niveau, mais ce à quoi l’image du trou noir ressemblera. Bien des gens ont misé sur le fait qu’on ne verra rien de semblable aux belles simulations numériques et je suis pas mal en accord avec ceux-ci.

Mon scepticisme ne se situe pas au niveau de l’existence du monstre galactique situé en plein cœur de la Voie lactée, je suis pas mal certain qu’il existe réellement. Je me questionne sur son apparence, sur ce que révèlera l’image prise de lui.

Noir. Le trou noir sera noir, me direz-vous. Ce serait plutôt logique qu’un trou noir réputé pour ne rien recracher de ce qui a traversé son « horizon des événements », lumière incluse, paraisse noir. Et pourtant, un trou noir de cette masse, 4 millions de Soleils, qui bouffe des nappes de gaz ayant eu le malheur de s’aventurer trop près, risque de nous surprendre.

Tout d’abord, on en sait très peu sur sa vitesse de rotation. Comme tout ce qui se trouve dans l’Univers, ce trou noir tourne sur lui-même. Son environnement immédiat est affecté par cette vitesse de rotation et le résultat pourrait nous surprendre.

Il faut savoir que cette image n’est pas un instantané, mais un montage très complexe de données diverses prises par tout un tas de télescopes différents, à de moments différents, à des longueurs d’ondes différentes, couplés en interféromètres simples ou multiples.

Ensuite, j’ai toujours douté de l’exactitude des représentations théoriques des effets relativistes. Quelque chose me dit que la vraie vie fera apparaitre une complexité bien plus grande et donc un trou noir bien moins évident à décortiquer et à analyser.

Et enfin, même avec tout le respect qu’on doit à ce cher Einstein pour ses équations qui ont révélé la potentielle existence de ces monstres galactiques aux couleurs du Corbot, les trous noirs fricotent aussi bien du côté relativiste de la physique que du côté quantique et c’est là tout son intérêt. Cet objet unique en son genre réussit à exister en poussant les deux théories antagonistes dans leurs derniers retranchements.

Exprimé autrement, le trou noir établit un pont qui n’existe pas actuellement entre nos deux théories et seulement pour cette raison, l’image qu’on s’attend de lui ne peut pas parfaitement lui ressembler.

Dans moins de deux jours, on en saura un peu plus sur Sgr A*, mais il faut également s’attendre à ce que nous nous forgions tout un tas de nouvelles questions à son sujet. C’est ainsi que progresse la science, par théories et par preuves observationnelles, et on recommence sans jamais voir la fin.

Si l’équipe de l’EHT a réussi un petit miracle et qu’elle nous dévoile une image à la hauteur des attentes, on le saura assez rapidement. Si elle est seulement parvenue à obtenir un résultat duquel aucune conclusion ne peut être tirée et ainsi à renvoyer la balle vers une autre expérience encore plus ambitieuse, on le saura aussi.

Soyez toutefois certain que je ne manquerai pas l’occasion de commenter le contenu de cette conférence de presse dès que j’aurai le temps de l’analyser suffisamment pour écrire quelque chose de personnel et, espérons-le, intelligent, à son sujet.

Verra-t-on un trou noir… un jour ?

Publié 2019-03-24 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Photographie, Quantique, relativité

Les images dans cet article sont des vues d’artistes ou des images de synthèse

En 2018, j’ai écrit une série d’articles (1 ; 2 ; 3 ; 4) sur l’éventualité d’admirer pour la première fois l’image réelle d’un trou noir avant la fin de cette année-là. À l’évidence, ceux qui avaient pris ce pari, l’équipe de l’EHT (Event Horizon Telescope), ont péché par un trop grand optimisme.

Plus de trois mois après leur seconde échéance, aucune nouvelle n’a encore filtré sur leur site web, la dernière mise à jour remontant au 8 août 2018. En octobre 2018, la revue universetoday.com abordait ce sujet et rappelait à leurs lecteurs que rien n’avait été annoncé par l’équipe de l’EHT après l’échéance d’avril 2017.

Je ne veux pas discuter de leurs difficultés techniques, des temps réduits sur les télescopes et de tous les problèmes qu’ils ont dû affronter et qui continuent de jalonner leurs travaux pour composer cette fameuse image. Personne ne met en doute les immenses défis qu’a à relever l’équipe de l’EHT pour traiter les données accumulées en 2017.

Je veux juste parler de cette tendance de plus en plus répandue à vendre la peau de l’ours avant de l’avoir tué, à promettre sans sérieusement évaluer l’ampleur réelle du défi, à titiller l’intérêt des gens pour ensuite se rendre compte que ça ne pourra pas se faire dans les temps, à pérorer plutôt que penser.

Je ne suis pas contre l’enthousiasme, bien au contraire, mais je suis également très attaché au sérieux d’une démarche d’engagement. Promettre de réaliser quelque chose et s’en tenir ne semble plus représenter aucune importance, alors on promet sans compter puisque les conséquences de rater la cible semblent nulles.

J’aurais pu choisir une autre victime que l’équipe de l’EHT, ce ne sont pas les exemples qui manquent. Je l’ai choisie parce que le sujet est éminemment important pour la cosmologie et sa théorie dominante, la relativité générale d’Einstein.

Euh, oui, bon ! En cherchant bien, on peut trouver quelques sujets plus importants dans la vie, j’en conviens. Qu’importe, car tout ce qui a semblé trop éloigné du quotidien pour avoir la moindre importance dans nos vies a fini par l’envahir d’aplomb ! Et la relativité générale n’y fait pas exception. Si vous l’ignoriez, à chaque utilisation d’une appli de positionnement par GPS, la relativité générale vient à la rescousse pour assurer la précision des calculs. Sans elle, les positions dériveraient de plusieurs mètres par jour.

Ce serait donc une erreur de penser que la cosmologie n’a d’intérêt que pour ceux qui l’étudient. La cosmologie est près de nous et même en nous. Le destin de l’Univers dépend de tout ce qu’il contient, nous y compris.

Les trous noirs pavent la voie vers une compréhension inédite de notre Monde, car ils relient la physique relativiste et la physique quantique. Ce sont des objets très simples et pourtant prodigieux.

Cette fameuse et toujours absente première image véritable du trou noir supermassif réfugié au cœur de notre Galaxie apporterait la preuve définitive que ce type d’aberration naturelle existe bel et bien, et pas seulement dans les livres de physique. En revanche, si l’image diffère de ce que nos simulations numériques nous montrent, nous pourrions mettre la main sur quelque chose d’extrêmement important, un indice d’une nouvelle physique.

Alors, de grâce, chère équipe de l’EHT, cesse de promettre la Lune ou le Trou noir et redouble plutôt d’ardeur au travail ! Je déteste écrire des titres d’articles à la forme interrogative et ensuite devoir répondre « non ». « Verra-t-on un trou noir en 2018 ? » C’était le titre de ma série d’articles concernant ton travail en cours… alors, cours !

Penser l’Univers autrement — 2

Publié 2018-10-212018-10-20 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, Astrophysique, LeCorbot, Physique des particules, Quantique, relativité, Science, Sciences de l'information

Dans l’article précédent, j’entame une réflexion sur une vision radicalement nouvelle de l’Univers, soit un « Univers tramé informatif plurivalent (UTIP) ». Puisque cet article se veut la suite, je vous recommande la lecture du premier volet.

Démystification des bizarreries quantiques

Mon Univers informatif tramé et plurivalent expliquerait les sauts quantiques des électrons et leurs orbitales, la non-localité et tout un tas de concepts quantiques difficilement compréhensibles et acceptables dont ceux reliés à la mesure. L’expérience des fentes de Young n’aurait plus rien d’incompréhensible ou de mystérieux.

Décohérence quantique

Ce qu’on nomme la décohérence quantique n’est en fait que la matérialisation de l’information causée par un impact, une mesure, une commande spécifique ou un algorithme traitant un lot d’informations contenues dans plusieurs mailles et qui considère qu’une particule ou un groupe de particules prendra forme à cet endroit de l’espace-temps.

Intrication quantique

Ce phénomène si combattu par Einstein, mais maintes fois prouvé, connait avec ma théorie une fin heureuse pour ce cher homme, ou à tout le moins une explication qu’il aurait pu accepter.

Lors de l’émission de deux photons intriqués, on sait qu’on émet de l’information et non pas les photons eux-mêmes. Cette information se transporte à travers la trame à vitesse causale c (vitesse de la lumière). Lorsqu’il y a détection d’une caractéristique comme le spin d’un des deux photons, l’information sur le spin du deuxième photon intriqué est déjà rendue là où on va le matérialiser. L’intrication quantique ne viole donc aucunement la loi de la causalité.

Augmentation de la masse avec l’augmentation de la vitesse

Ce phénomène relativiste imaginé et calculé par Einstein se comprend assez bien avec l’Univers UTIP. On remarque dans notre monde que la masse d’une particule augmente avec sa vitesse jusqu’à valoir l’infini ∞ si on la pousse à atteindre la vitesse limite de causalité c.

Or ce comportement s’explique en considérant qu’une information requerra un nombre plus important de mailles pour être transmise plus rapidement afin de ne pas saturer la capacité des mailles d’espace-temps et ainsi de corrompre ou de perdre cette information. L’usage de plus de mailles par unité de temps équivaut exactement à une plus grande quantité d’information fixe, donc à une plus grande masse.

La gravitation

On peut même comprendre les effets cosmologiques comme la déformation graduelle de l’espace-temps lorsque la quantité de matière (d’informations) augmente. Si on considère que les mailles gardent toujours les mêmes dimensions, il faut donc accepter que ces déformations soient de l’espace-temps supplémentaire créé pour aider à supporter le poids grandissant des informations transportées sur la trame et non pas un étirement de ces mailles comme le montrent souvent les représentations de la gravitation de la relativité générale.

Si la masse n’est plus qu’une information inscrite dans des paquets qui se meuvent plus ou moins rapidement sur la trame et qu’elle crée sur son passage des mailles d’espace-temps supplémentaires, il faut donc accepter que la gravitation qu’exerce une masse sur une autre représente simplement la propension de l’information à trouver le maximum de mailles d’espace-temps d’informations et à s’en rapprocher afin d’en utiliser une certaine quantité à son propre profit.

Une masse importante crée une grande quantité de mailles d’espace-temps vierges d’informations qui deviennent disponibles pour cette même masse d’information, mais également pour tout paquet d’information passant à proximité. Cela exerce sur ce paquet un attrait à se rapprocher de ces mailles supplémentaires, car chaque paquet d’information est conçu de telle façon à rechercher le chemin le plus susceptible de le transporter efficacement, donc à trouver le chemin où existent le plus de mailles.

Les trous noirs

Les trous noirs correspondent simplement à des endroits où le nombre de mailles à créer dépasse la capacité de la trame d’espace-temps. L’information transportée est alors piégée au sein d’une certaine quantité de mailles qui perdent leur capacité de générer des particules à cause de leur impossibilité de résoudre les équations à partir d’informations incomplètes au sein de chacune des mailles.

Un trou noir, c’est un disque dur d’ordinateur au catalogue corrompu à cause d’une quantité trop grande d’informations. Les infos inscrites dans ces mailles sont irrémédiablement piégées.

L’expansion de l’Univers

On peut expliquer l’expansion de l’Univers par son besoin de transporter de plus en plus d’informations. Ce gonflement ne se produit pas sur les rebords de l’Univers, mais partout dans l’espace, créant des mailles supplémentaires capables de relayer toujours plus d’informations.

Cette création se produit à partir de ce qu’on nomme aujourd’hui l’énergie sombre ou noire, une énergie potentielle capable de générer des mailles d’espace-temps à un rythme défini par la quantité d’information à transmettre afin d’éviter la saturation des mailles, le piégeage des infos et ainsi la production de trous noirs intempestifs.

Conclusion

Voilà en résumé comment un monde basé sur un transport d’informations sur des particules plutôt que sur le transport des particules elles-mêmes permettrait de comprendre et de lier la physique quantique et la physique cosmologique en une seule vision cohérente de notre Univers.

Il reste tellement à écrire sur ce type d’Univers et de choses à expliquer, mais je suis sincèrement convaincu que cette vision permet de réconcilier une fois pour toutes les deux pans apparemment incompatibles de notre physique moderne.

Je poursuivrai mes réflexions sur mon « Univers tramé informatif plurivalent » (UTIP) dans d’autres articles qui seront répartis parmi beaucoup d’autres sujets de préoccupations. Restez à l’affût en vous abonnant.

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Les images dans cet article sont des vues d’artistes ou des images de synthèse

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