L’Électronisme
L’Électronisme
Le temps, Lee Smolin et le temps, l’illusion du temps, la flèche du temps
Lee Smolin et le temps
18,10,2014
Lee Smolin et le temps
En mai 2013, j’avais commenté le texte ci-dessous de Lee Smolin, acceptant l’idée de considérer le temps comme réel pour sa participation dans les phénomènes de l’Univers.
Mes idées actuelles, découvertes ces dernières semaines, entraînent un changement important dans la façon de comprendre l’univers avec un élément, le temps, qui n’aurait aucune « responsabilité » dans la réalisation des événements.
Le temps n’existe pas en tant qu’acteur. Il n’a pas d’action dans des phénomènes fondamentaux ou particuliers de l'univers. Ce qui nous entraîne vers des changements importants dans la façon d’examiner et comprendre certains phénomènes importants à tous les niveaux, des particules les plus élémentaires jusqu’aux amas de galaxies.
Il n’a aucune influence sur l’échelonnement des événements. Au niveau primordial, ils sont tous indépendants les uns des autres.
Le temps serait un concept humain, condensé de l’observation de l’action d’autres éléments. Inconsciemment, les êtres vivants, Humains en particulier, créent un outil précis pour accrocher ensemble des éléments de notre vie.
Je reprends donc mes commentaires, en tenant compte de ces nouvelles idées.
« Il est temps que la physique reconnaisse que le temps est réel »
26 April 2013 par Lee Smolin
My New Scientist. Magazine issue 2913.
En bleu, Le texte de Lee Smolin, traduit par PhD, mes commentaires en noir
« Les lois de la physique nous disent que le temps est une illusion. Une refonte radicale est nécessaire », affirme le physicien Lee Smolin.
Nous sentons tous la marche du temps en avant, mais les lois de physique nous disent que c'est une illusion.
Un changement d'idée radical est nécessaire.
Nous pensons qu’il faut garder l’idée que le temps est une illusion, et en tirer toutes les conclusions, ce qui n’est pas réalisé actuellement par les physiciens dans leur examen de « l’action » du temps.
Le but de la science est d'expliquer toutes les caractéristiques de l'univers, de la masse du boson de Higgs au fait que le ciel, la nuit, est rempli d'étoiles. Peut-être la caractéristique la plus évidente de toutes est que ce temps dans notre univers se déplace seulement dans une direction : en avant. Nous nous rappelons le passé, mais pas l'avenir et la plupart des choses de notre monde sont irréversibles, d'un verre de lait renversé à la naissance d'un enfant.
C’est évident, c'est-à-dire facile à comprendre, probablement parce que nous avons nous-mêmes créé cette notion de temps.
Aucune caractéristique simple de notre Univers n'a besoin de plus d'explications que la marche du temps en avant, pourtant la physique et la cosmologie n’ont pas réussi, jusqu'ici, à expliquer ce fait de base de nature. Il est temps de faire une reprise radicale. Nous avons besoin d'un nouveau point de départ pour expliquer le directionalité du temps.
Cette qualité du temps vient de ce que nous, êtres vivants sur Terre, considérons les événements comme une suite les uns des autres, alors qu’au niveau primordial des électrons, seuls acteurs de tous les fonctionnements dans l’univers, les actions sont toujours indépendantes. Les électrons, libres ou constituant d’un composé, réalisent une action lors du mouvement d'expansion de leur masse par l’énergie. Il ne reste rien ni dans l’électron, ni ailleurs, dans le temps, par exemple, qui en aurait la mémoire et guiderait pour une action suivante, dans un cheminement naturel, selon notre notion d’une flèche du temps.
Les physiciens parlent des flèches de temps. Une telle flèche est visible dans la lumière que nous voyons venir d'étoiles éloignées : tout cela vient du passé, nous montrant à quoi ils ont ressemblé une fois, avec aucun signe venant de l'avenir. Ceci est mystérieux parce que les équations que nous utilisons pour décrire la lumière sont inchangées si nous renversons la direction de temps.
Il n’existe pas d’équation décrivant la lumière. Sauf les équations de Maxwell si la lumière est considérée comme un rayonnement électromagnétique, ce qu’elle n’est pas. Mais il n’existe aucune explication compréhensible des rayonnements et champs électromagnétiques.
Il faudrait d’abord expliquer ce qu’est la lumière et pourquoi elle se déplace.
Tant celle des étoiles que celle de la flamme d’une bougie ou l’ampoule électrique que nous pouvons allumer et éteindre « instantanément ».
Par conséquent ces équations ont deux solutions : les ondes qui propagent l'énergie et des informations du passé à l'avenir et celles qui font le changement, les déplaçant en arrière dans le temps.
Expliquer aussi ce que sont exactement les ondes et les « informations ».
Les ondes seraient un phénomène physique « observable » par nous êtres vivants. L’énergie se propage-t-elle avec les ondes ?
Il est difficile de comprendre ce que sont les informations dont il est question ici, qui se succèdent dans le temps et sont bloquées dans les trous noirs :
Existent-elles en fonction de nous qui pourrions les comprendre ?
Les équations mathématiques ne doivent pas s’appliquer aux phénomènes physiques, sans contrôle de leurs limites et des résultats obtenus.
Les mathématiques doivent rester uniquement des moyens de vérification ou de prévision des phénomènes physiques.
Elles ne créent jamais de phénomènes réels.
Mais la nature semble n’utiliser que la première sorte. Cela est appelé la flèche électromagnétique du temps.
Pourquoi la flèche du temps ; illusion ou pas, serait-elle électromagnétique ? Qu’est-ce que cela pourrait signifier ?
Pour l'expliquer nous devons imposer une condition dure à la théorie de l'électromagnétisme, qui exclut la plupart de ses solutions, laissant seulement celles qui se propagent du passé vers l'avenir.
Dans la cosmologie de big bang, cela revient à imposer la condition qu'il n'y avait aucune onde se déplaçant librement au premier moment du temps. Mais cette condition radicale exige une explication et jusqu'ici il n'y en a aucune.
La flèche la mieux connue est la flèche thermodynamique du temps, qui se réfère à l'irrévocabilité du processus comme la porcelaine cassée.
Mettons « thermodynamique » entre parenthèses.
Comme déjà indiqué ci-dessus, tous les événements sont réalisés au niveau primordial par les électrons, et chaque action ne tient compte que de la qualité des éléments en présence et jamais de la façon qui a permis de les réaliser.
Pour l’expliquer nous inventons une quantité qui augmente quand un processus irréversible arrive - l'entropie -, pour lequel la deuxième loi de la thermodynamique affirme qu’elle peut seulement augmenter. Au XIXe siècle, Ludwig Boltzmann a proposé que la deuxième loi puisse être comprise selon l'hypothèse - alors non prouvée - que la matière est faite d'atomes. L'entropie, d’après la proposition de Boltzmann, est une mesure du désordre des atomes et sa tendance à augmenter est une conséquence de l'observation que des processus aléatoires vont plus probablement privilégier le désordre que l'ordre.
L'hypothèse atomique de Boltzmann était correcte. Pourtant il a fait face aux critiques qui étaient rapides pour indiquer un paradoxe se cachant dans son raisonnement. Les lois qui décrivent le mouvement d'atomes sont réversibles dans le temps. Ainsi comment se fait-il que cela n’apparaisse pas dans la deuxième loi de la thermodynamique ? Au plus proche nous pouvons arriver à une forme symétrique du temps dans la deuxième loi, si nous trouvons un système avec une entropie basse ; il est plus probable que l'entropie augmentera dans l'avenir et qu’elle était plus haute dans le passé.
La théorie de Boltzmann s’applique à la matière constituée d’atomes, comme nous la connaissons sur notre planète et autres objets avec une atmosphère ou une agitation thermique comparable.
Ces raisonnements expliquent mal l’entropie qui serait simplement l’observation de la fonction d’état du désordre d’un système, limité à une zone déterminée.
Dans la théorie de l’Électronisme, seuls les électrons sont importants et réalisent les actions, selon leurs caractéristiques et des règles simples applicables partout et en tout temps sans aucune possibilité de modification.
Les deux seules actions réelles de l’énergie des électrons sont :
le mouvement d’expansion des vibrations des électrons,
le déplacement, incité par cette expansion, des électrons libres dans l’éther de l’espace.
Dans ce milieu, une singularité s’est produite et s’est renouvelée. C’est la liaison accidentelle par intrication de deux électrons. C‘est un événement rare mais depuis des milliards de milliards d’années d’existence de l’Univers, ces singularités ont permis la création de tous les objets existant dans l’espace.
Les intrications des électrons sont irréversibles simplement parce que ces liaisons ont toujours lieu entre des électrons qui ont la même énergie et qu’il n’existe aucune autre énergie libre, ou différente qu’on ne connaîtrait pas, qui pourrait détruire cette liaison.
Malgré l’implication d’Einstein au début du XXe siècle, les discussions permanentes entre les philosophes et les physiciens, cosmologistes et autres, montrent qu’il n’y a pas d’accord sur la « qualité » de la cosmologie et nous devons continuer à penser qu’il ne faut pas la considérer comme une science.
Pourtant ceci n'explique pas toujours pourquoi notre univers a une flèche si forte du temps. Comme le physicien Roger Penrose a indiqué en 1979, la seule chose qui peut expliquer la flèche thermodynamique du temps est que l'entropie des conditions initiales de l'univers était très basse. Mais ceci est extrêmement improbable aussi.
C’est exact dans un Univers qui commencerait par le big-bang, pour lequel Georges Lemaître avait prévu un atome primordial précis et limité, dans lequel Gamow a mis tout ce qui était connu à son époque…
Un autre début ou « non début » de l’Univers est possible, en admettant qu’il est inexplicable, et il s’est créé avec une entropie nulle.
Ainsi, tant les flèches électromagnétiques que thermodynamiques du temps exigent que les conditions initiales de l'univers soient extraordinairement spéciales. Mais pourquoi ? La seule voie pour l’expliquer est que l'asymétrie du temps de notre univers est une certaine tromperie mathématique qui implique des solutions spéciales choisissant pour le temps des lois symétriques. C’est-à-dire que l'on ne l'explique pas du tout.
Je voudrais proposer une approche radicalement différente. Dans mon livre de « Temps Réincarné » je reprends la suggestion de Penrose que les lois vraiment fondamentales soient le temps asymétrique, faisant de l'irrévocabilité du temps une condition fondamentale de l'univers. Les lois que nous avions pensées fondamentales jusqu'à maintenant - la relativité générale, la théorie quantique et le modèle standard - doivent alors être les approximations d'une loi asymétrique de temps plus fondamentale qui expliquerait les conditions initiales autrement improbables.
Cette proposition a des implications énormes pour la question de la nature de temps. Une grande question est de savoir si le temps est fondamental ou une illusion. Beaucoup de mes pairs théoriciens soutiennent que c'est une illusion. Conformément à cette vue, il y a des propositions pour les lois fondamentales qui ne mentionnent pas de temps du tout. Le Physicien Julian Barbour a proposé dans son livre « la Fin des temps » que ce temps disparaisse complètement de la théorie fondamentale qui fusionne la théorie quantique avec la cosmologie. Je maintiens une vue contraire que ce temps est réel, ce qui signifie que la distinction entre le passé et l'avenir doit être fondamentale aussi. J'ai développé cette vue en collaboration avec le philosophe brésilien Roberto Mangabeira Unger.
Cela pourrait être une chose drôle à dire, mais l'idée que le temps est réel exige un changement radical du paradigme standard de la physique. Ceci parce que pendant 400 ans du développement de la conception, les physiciens (de nature) ont dû dévaluer le temps et en fin de compte l'enlever des aspects fondamentaux. Depuis l'ère de René Descartes au XVIIe siècle, le temps a été représenté comme si c'était juste une dimension d'espace. Ceci a culminé dans "l'univers de bloc", conception de la relativité générale dans laquelle le moment présent n'a aucune signification - tout ce qui existe est l'histoire entière de l'univers immédiatement, éternellement. Quand les lois de physique sont représentées mathématiquement, les processus de l'activité du temps sont représentés par des implications logiques éternelles.
Mais l'univers réel a des propriétés qui ne sont représentables par aucun objet mathématique. Un d'entre eux est qu'il y a toujours un moment présent. Les objets mathématiques, étant éternel, ils n'ont pas de moments présents, des avenirs ou des passés. Cependant, si nous embrassons la réalité du temps et voyons des lois mathématiques comme des outils plutôt que comme les miroirs mystiques de la nature, d'autres faits obstinément inexplicables du monde deviennent explicables, comme les lois elles-mêmes. Si les lois sont juste vraies, éternellement, il n'y a aucune voie, dans la science, pour expliquer pourquoi l'ensemble particulier de lois que nous observons sont les vraies. Mais si le temps est réel, les lois peuvent se développer et les hypothèses du processus d'évolution deviennent testables et offrent alors la base pour une explication scientifique de l’existence des lois.
Peut-elle marcher pour renverser l'idée standard dans laquelle des phénomènes irréversibles apparaissent de lois réversibles ? Dans le travail en cours avec le cosmologue Marina Cortês à l'Université d'Édimbourg, le Royaume-Uni, nous avons construit les modèles simples de systèmes dirigés selon les règles qui sont irréversibles dans le temps, d’où ressortent des comportements approximativement symétriques de temps. Ces modèles peuvent être simples, mais ils sont une première étape au développement d'une nouvelle approche des flèches de temps.
L'idée que la nature consiste fondamentalement en atomes avec des propriétés immuables se déplaçant dans l'espace invariable, guidée selon des lois éternelles, est à la base d'une vue métaphysique dans laquelle le temps est absent ou diminué. Cette vue a été la base pendant des siècles de progrès dans la science, mais son utilité pour la physique fondamentale et la cosmologie s'est terminée en raison de son incapacité de répondre aux questions clés, comme qu’est-ce qui a choisi les lois de nature ou pourquoi l'univers est-il si asymétrique dans le temps. Quelques personnes ont confondu la dépendance aux lois éternelles avec la science elle-même, mais ceci est faux.
Ces questions fondamentales me semblent relever davantage de philosophie que de physique, mais dans la physique théorique, il faut parfois y répondre ou essayer.
Pour terminer mes commentaires, il est amusant de signaler que dans la Physique de l’Électronisme il y aurait une liaison involontaire entre les phénomènes physiques de l’univers et le temps, notion uniquement humaine, dans le fait que toutes les actions des électrons sont toujours une augmentation des liaisons et de l’agitation thermique, jusqu’à la destruction des objets, comme si tout était guidé par une flèche du temps qui va toujours dans le même sens !
Une nouvelle vue mondiale scientifique apparaît basée sur les principes de temps réel, des lois se développent et l'irrévocabilité est fondamentale. C'est déjà clair que cette vue a la capacité d’expliquer - selon des façons qui sont testables par l'expérience - des faits de base de notre Univers qui semblent autrement être inexplicables.
Profil
Lee Smolin est un physicien « théorique » à l'Institut de Périmètre à Waterloo, Canada.
Son dernier livre est : Time reborn: From the crisis in physics to the future of the universe
From issue 2913 of New Scientist magazine, page 30-31.
©PhD - 18,10,2014
samedi 18 octobre 2014