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Existe-t-il une réalité physique en dehors de celle décrite par la physique quantique ? Question réévoquée aujourd'hui dans l'article "There Are No Laws of Physics. There’s Only the Landscape" publié ce début juin dans Quanta Magazine. Nous en proposons ici une rapide  interprétation.
Existe-t-il une réalité physique en dehors de celle décrite par la physique quantique ?
On ne peut poser cette question sans avoir à l'esprit que les physiciens quantiques donnent, ou peuvent donner, des descriptions différentes d'un même système physique qu'ils cherchent à étudier.

En physique macroscopique, les physiciens finissent toujours par s'accorder, malgré les difficultés, sur les paramètres permettant de décrire un phénomène quelconque. Ceci permet à la physique classique de construire des modèles de ce qu'ils nomment la réalité, avec un maximum de convergence.

En physique quantique, les paramètres sont les particules et les forces. Mais leurs interactions ne peuvent être décrites que par des équations mathématiques dont la quantisation, autrement dit l'utilisation en respectant les lois de la physique quantique, ne fournit que des probabilités concernant la « réalité » du système physique étudié.

Il en est ainsi notamment concernant les lois dites fondamentales de l'univers. Ce concept de loi fondamentale suppose qu'il n'existe qu'une seule façon, comme le pensait Einstein, de conjuguer les composants de la réalité, particules, radiations, forces, temps et espace. Mais si ce n'était pas le cas, comme le suppose la physique quantique, il existerait une infinie possibilité de combinaisons de ces composants, eux-mêmes ne pouvant pas être définis d'une façon unique. Autrement dit : les lois dites fondamentales n'auraient rien de fondamental en profondeur.

Faut-il en déduire qu'il existerait une probabilité infini d'univers, reposant sur des lois fondamentales elles-mêmes différentes ?
Dans ce cas, le "Modèle Standard" des particules physiques actuellement universellement utilisé ne pourrait être pris comme un système de référence unique. Pourquoi par ailleurs  parler de six couleurs de quarks, de trois générations de neutrinos ou d'une seule particule de Higgs ? Il en est de même en ce qui concerne les supposés 19 constantes de la nature.

Vers une théorie de la gravitation quantique

Tout ceci est présenté par la physique ordinaire comme définissant un cosmos unique, qui devrait être notre référence commune, même si de nombreux aspects en demeurent encore incompris.
Or ce n'est plus le cas. Ainsi les théoriciens de la Théorie des Cordes considèrent que celle-ci est la seule façon de présenter une théorie de la nature décrivant toutes les particules et les forces, y compris la gravité, tout en respectant simultanément les lois de la physique quantique et celle de la relativité.
L'objectif est d'élaborer progressivement ce que l'on nomme la théorie de la gravitation ou gravité quantique.

Mais rappelons qu'une autre hypothèse concernant la gravitation quantique, celle de la "Gravitation quantique à boucles" donne des résultats différents. A ce jour, il n'existe aucune preuve expérimentale permettant de les départager.

Concernant la Théorie des Cordes, celle-ci considère que certaines lois physiques que l'on définit comme des lois de la nature, sont en fait des solutions particulières, parmi une infinité d'autres possibles, résultant de la combinaison d'extra-dimensions cachées. L' «espace» de toutes les solutions est souvent nomme le «landscape». Celui-ci malheureusement n'a rien d'un paysage physique tel que nous pouvons par exemple le contempler du haut d'une montagne. Il est immense, pour ne pas dire infini. La physique actuelle ne peut en décrire que des aspects marginaux.

Les savants considèrent cependant que toutes les solutions possibles y sont connectées par un chemin commun permettant en principe de passer de l'une à l'autre.
De quoi peut-il s'agir ? A titre d'exemple, on peut citer la QED ou Théorie de l"'électodynamique quantique". Celle-ci décrit les interactions entre la matière et la lumière. Elle repose sur un paramètre unique, la constante de structure fine représentée par la lettre grecque alpha, qui mesure la force répulsive s'exerçant entre deux électrons. Celle-ci peut-être visualisée comme un échange de photons. Mais pour la QED, il existe de nombreuses façons selon lesquelles deux électrons échangent un photon. Autrement dit, il existe un ensemble de grande complexité possiblement infinie, pratiquement impossible à décrire.

Cependant, un échange donné modifie la constante de structure fine d'une façon très limitée. Les différences entre les termes peuvent en pratique être négligées afin d'aboutir à une approximation de la « réalité » considérée. Celle-ci peut servir à décrire de façon approximative la « réalité » proche au sein d'un univers de complexité indescriptible. Ceci en conjuguant par approximation la dualité des descriptions offertes par les deux physiques. Il s'agirait de la généralisation de la dualité onde-particule découverte par Heisenberg. Ceci peut suffire à la pratique quotidienne

Ainsi, pour prendre un exemple qui n'est pas proposé par l'article, il serait possible de considérer qu'au sein de l'infinie complexité des forces s'exerçant dans l'océan mondial, il est possible d'en savoir assez localement pour construire dans ces localités des ports et des stations balnéaires habitables.

Dans ces conditions, serait-il possible que dans notre univers einsteinien, une entité, par exemple un humain, puisse volontairement on non, passer dans un univers voisin presque semblable, en agissant par exemple sur un paramètre tel que la structure fine ?
Jean-Paul Baquiast
puce note Sources
Quanta Magazine : "There Are No Laws of Physics. There’s Only the Landscape", par James O'Brien.
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