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Longue soirée consacrée à l'espace, il y a quelques jours sur ARTE!

On y a évoqué la théorie des multivers, qui semble séduire pas mal de scientifiques.

J'ignore si ce sont les maths qui prédisent ces autres univers, mais s'ils existent, a-t-on encore besoin de chercher ce qu'est "l'énergie noire", qui est peut-être la force d'attraction de ces univers qui nous entourent?

Et tant qu'on y est, les étoiles en périphérie des galaxies (celles qui se déplacent anormalement vite) ne seraient-elles pas influencées par cette force d'attraction extérieure?

Le propre de ces autres univers est qu'ils possèdent leurs lois physiques particulières et qu'ils peuvent se superposer.
Ainsi notre univers pourrait être un mix de deux ou plusieurs autres avec leurs lois physiques - qui ne sont pas à notre portée.

J'ai tendance à y croire, vu que sur ce forum notamment, on a déjà affaire à quelques aliens...

Bref, en réalité cela semble assez fou, mais vous en pensez quoi?

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Est-ce de la science, ou de la philosophie ? Qu'en penserait Popper ? C'est surtout ça que je me demande au sujet de ce fameux multivers. Est-ce qu'on peut les observer, confronter l'expérience à la théorie ? Pas évident. Partant de là, ils sont à la limite de sortir du champ de la science... En tout cas c'est comme ça que je vois le truc.

Il y a parfois des annonces selon lesquelles on aurait "vu" la trace d'autres univers dans le fond diffus cosmologique ou ce genre de trucs, mais c'est bizarre ça n'a jamais fait long feu et le calme est vite revenu, comme pour beaucoup d'annonces fracassantes d'ailleurs

Il y a un livre intéressant sur les univers multiples, d'Aurélien Barrau. Je crois me souvenir qu'il pose la question de savoir si c'est encore vraiment de la science ou bien plutôt une sorte de métaphysique...

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Houlà !
Alors attention ! Parce qu'il y a différents concepts de multivers et que tous ne sont pas forcément testables. Mais certains le sont parfaitement.
Il se trouve que certaines ébauches de théories au-delà du modèle standard de la physique des particules, ou certains essais de reconceptualisation de la physique quantique, font émerger des entités physiques analogues à des univers cachés.

Ce qui est appuyé par un modèle théorique conforme à la physique connue et qui peut être testé expérimentalement relève de la science.

Pour le reste, je ferais remarquer que le modèle atomique de la chimie a longtemps été snobé, notamment en France, au motif que "l'on ne pourra jamais prouver leur existence directement et que l'on peut faire de la chimie sans ce concept" !

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quote:
Alors attention ! Parce qu'il y a différents concepts de multivers et que tous ne sont pas forcément testables. Mais certains le sont parfaitement

Intéressant ! Pourrais-tu présenter ces différents concepts de multivers et expliquer en quoi ils sont testables, pour ceux qui le sont ?

quote:
Il se trouve que certaines ébauches de théories au-delà du modèle standard de la physique des particules, ou certains essais de reconceptualisation de la physique quantique, font émerger des entités physiques analogues à des univers cachés

Oui mais là ça reste encore de la théorie sans observation directe, non ?

quote:
Ce qui est appuyé par un modèle théorique conforme à la physique connue et qui peut être testé expérimentalement relève de la science

C'est là que je ne comprends pas très bien... en quoi est-ce que ça peut être testé expérimentalement ? La physique connue, oui, bien sûr, mais les théories "extrapolées" ?

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Cédric Perrouriefh > "Il y a un livre intéressant sur les univers multiples, d'Aurélien Barrau. Je crois me souvenir qu'il pose la question de savoir si c'est encore vraiment de la science ou bien plutôt une sorte de métaphysique..."


C'est exactement l'inverse.

Je cite Barrau :


"Il est fondamental de ne pas omettre que les théories physiques les plus simples et les plus élégantes aujourd’hui considérées conduisent génériquement – en quelque sorte par défaut – à l’existence d’un multivers. Le multivers n’est pas en lui-même une théorie. Il est la conséquence de théories élaborées pour répondre à des problèmes concrets de physique des particules élémentaires. Pour dénier l’existence des univers parallèles, il faudrait être prêt à accepter des modèles plus complexes et plus artificiels, ajouter des postulats ad hoc, réfuter les prédictions des théories fonctionnant ou inventer des asymétries ontologiques. La valeur incroyablement faible (120 ordres de grandeur en dessous de sa grandeur "naturelle") mais non nulle de la constante cosmologique est qualifiée par Léonard Susskind de "problème-père" de toute la physique. Cette incroyable situation où l’énergie du vide ne présente ni la valeur gigantesque prévue par le calcul quantique, ni une valeur égale à zéro comme un petit miracle mathématique de compensation de tous les termes pouvait le laisser espérer, est très troublante. Il semble qu’un processus annule exactement les 119 premières décimales de ce terme mais pas la 120ème ! Exactement comme nécessaire pour l’apparition d’un univers favorable à la vie… Un paradoxe sans précédent qui trouve évidemment une solution simple si le paysage des cordes permet de générer un très grand nombre de valeurs d’énergie du vide au sein du multivers. Nous nous trouvons alors naturellement dans une de ces vallées – peu nombreuses mais propices à la chimie et à la complexité – où la constante cosmologique est très petite. Contingence-émergence des grandeurs "fondamentales".

La question de l’existence d’autres univers émerge donc dans le strict cadre de la physique "poppérienne" usuelle. Elle n’est pas un désir métaphysique ou une résurgence théologique mais une prédiction explicite et inévitable de théories nécessaire à la compréhension de notre univers."

Fin de citation


Par ailleurs, le fait que la science produise des théories inachevées doit rendre l’être humain plus humble et donc plus lucide. C'est bien ce que Popper exprime ainsi : "Ce qui fait l’homme de science, ce n’est pas la possession de connaissances, d’irréfutables vérités, mais la quête obstinée et audacieusement critique de la vérité". Il ajoute pourtant : "La découverte scientifique est impossible si l’on ne possède pas une foi en des idées spéculatives". C'est bien dans ce cadre qu'Einstein déclare : "Il s'agit d'affirmer la liberté créatrice de l'homme de science par rapport aux faits, aux phénomènes dont il a à rendre compte : Aucun chemin logique n'existe entre les "fait" et l'idée théorique à partir de laquelle ils prendront sens; seules l'intuition, l'imagination mathématique sont susceptibles de créer, par un miracle que nous ne pouvons comprendre, une construction conceptuelle qui traduise la vérité objective du monde et nous permette de comprendre ce que nous observons".

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quote:
Intéressant ! Pourrais-tu présenter ces différents concepts de multivers et expliquer en quoi ils sont testables, pour ceux qui le sont ?

1. Théorie des univers multiples d'Everett. Il s'agit d'une interprétation alternative de la physique quantique. Les "autres" univers sont alors des alternatives possibles de notre propre univers. Mais ils n'existent qu'en tant qu'univers possibles. Dit à la louche, dans cette approche, à chaque instant, à chaque embranchement d'une situation vers N évolutions possibles, N univers coexistent une fraction de seconde, avant qu'un seul ne subsiste, celui du scénario réalisé. Techniquement, pendant ce bref instant de flottement, les différents univers peuvent interférer quantiquement, ce qui ouvre une porte à des tests expérimentaux.

2. La théorie de l'inflation éternelle de Linde. En gros, l'Univers préexiste spatialement et temporellement. Le champ responsable de l'inflation autorise au gré de ses fluctuations des "big bang" ici ou là, on aurait une sorte de mousse d'univers, avec selon les conditions des variations des lois physiques en fonction de la valeur de l'énergie locale du vide.
Ici, c'est testable au travers d'empreintes possible sur le CMB.

3. Dans les extensions du modèle standard de la physique des particules, lorsque l'on introduit des dimensions supplémentaires (ce n'est pas la chasse gardée de la théorie des cordes), des objets physiques et mathématiques apparaissent, les branes. Ces branes, lorsqu'elles sont à 3 dimensions d'espace, sont semblables à autant d'univers parallèles invisibles les uns aux autres.
Ici c'est testable parce que cette invisibilité est toute relative. Les particules du modèle standard peuvent osciller de diverses façons entre deux mondes adjacents.
http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-neutrons-ch ercher-univers-paralleles-62789/
http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-l-existence-d-uni vers-paralleles-testee-avec-des-neutrons-37081.php


quote:
Oui mais là ça reste encore de la théorie sans observation directe, non ?[...]
C'est là que je ne comprends pas très bien... en quoi est-ce que ça peut être testé expérimentalement ? La physique connue, oui, bien sûr, mais les théories "extrapolées" ?

C'était le cas du modèle atomique de la chimie à l'origine.
Ici, on ne part de spéculations gratuites. Ces modèles théoriques sont construits pour essayer de rendre compte de choses observées que l'on ne comprend pas encore.
Les observations directes, certains y travaillent, même si je te l'accorde, c'est encore un peu marginal.

[Ce message a été modifié par Tournesol (Édité le 28-03-2017).]

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A ouais, mais 1.34e-33m, ca fait vraiment pas épais pour un effet Tunnel....
Et puis question de boetien, ca veut dire quoi un modèle branaire simple ?

@Vauffy :

quote:
Par ailleurs, le fait que la science produise des théories inachevées doit rendre l’être humain plus humble et donc plus lucide. C'est bien ce que Popper exprime ainsi : "Ce qui fait l’homme de science, ce n’est pas la possession de connaissances, d’irréfutables vérités, mais la quête obstinée et audacieusement critique de la vérité". Il ajoute pourtant : "La découverte scientifique est impossible si l’on ne possède pas une foi en des idées spéculatives". C'est bien dans ce cadre qu'Einstein déclare : "Il s'agit d'affirmer la liberté créatrice de l'homme de science par rapport aux faits, aux phénomènes dont il a à rendre compte : Aucun chemin logique n'existe entre les "fait" et l'idée théorique à partir de laquelle ils prendront sens; seules l'intuition, l'imagination mathématique sont susceptibles de créer, par un miracle que nous ne pouvons comprendre, une construction conceptuelle qui traduise la vérité objective du monde et nous permette de comprendre ce que nous observons".

Daniel, tu va me réconcilier avec une certaine forme de lecture académique de la philo, à sortir des trucs comme ça....

Bon j'en suis pas encore a accepter l'incohatif de l'inéffable, mais la citation de ton idole, juste au dessus, me plait beaucoup

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Vaufrèges merci pour ce rappel et la citation du bouquin. Je ne me souvenais plus que de résumés, qui résumaient apparemment mal

Cet extrait semble justifier parfaitement l'existence des univers parallèles, mais du point de vue théorique uniquement. Il manque toujours l'observation qui vient conforter (ou pas) ces postulats aussi solides soient-ils (Tournesol développe justement ces manières d'"expérimenter" mais ça semble épineux !

Quant à la fameuse histoire de la constante cosmologique à qui il manque 120 ordres de grandeur qui réapparaît tout le temps, est-ce qu'elle ne montre pas en fait qu'on n'a rien compris ?

Par ailleurs il y a un argument très répandu développé entre autres par Hawking dans son livre Y a-t-il un grand architecte dans l'Univers ?, qui consiste à dire "le multivers existe forcément parce que la valeur de la constante cosmologique et d'un certain nombre de constantes physiques est telle que la vie a pu se développer donc c'est une coïncidence impossible qui n'est acceptable que si notre univers n'est qu'un parmi 10^500 autres avec chacun des spécificités différentes". Cette justification qu'on retrouve chez un grand nombre d'auteurs réputés est quand même assez dérangeante. Elle pose l'émergence de la vie comme référence préalable, comme si c'était une coïncidence inouïe que l'Univers ait eu les caractéristiques nécessaires pour que la vie y apparaisse. Mais pourquoi ne présente-t-on pas les choses dans l'autre sens en disant que la vie a pu se développer parce que l'Univers a les caractéristiques qui le permettent ? C'est beaucoup plus logique et naturel... c'est un miracle que mes parents se soient rencontrés, parce que sinon je ne serais pas né. Et il y avait une chance sur des milliards de milliards pour que je sois le fils de mon père et de ma mère, donc c'est vraiment mais vraiment un miracle... ça ressemble un peu à une tautologie ce genre de raisonnement.

quote:
Techniquement, pendant ce bref instant de flottement, les différents univers peuvent interférer quantiquement, ce qui ouvre une porte à des tests expérimentaux

Ouf, là ça devient fantastique quels genre de tests expérimentaux concrètement ? Comment peut-on s'y prendre pour montrer cette coexistence momentanée d'états ? C'est vertigineux !

quote:
Ici, c'est testable au travers d'empreintes possible sur le CMB

Oui à ce sujet il y a d'ailleurs eu des annonces tonitruantes qui se sont vite dégonflées comme un soufflé au fromage Un jour peut-être ?

Et merci pour les liens il faudra que je prenne le temps de les lire dans le détail, là il commence à être tard

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Non c'est même pas une tautologie en fait. La tautologie c'est de dire que la vie a pu apparaître parce l'Univers présentait les bonnes conditions.

Dire que c'est incroyable que l'Univers avait les caractéristiques nécessaires à l'émergence de la vie alors que celle-ci n'est justement que la conséquence de ces caractéristiques je ne sais pas comment ça s'appelle comme type de raisonnement mais c'est quand même assez biscornu... ça ne dérange que moi ?

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quote:
Et puis question de boetien, ca veut dire quoi un modèle branaire simple ?

Il y a une foison de modèles d'univers branaires. Ici, c'est le plus naïf qui est pris en considération. Une seule dimension supplémentaire, pas de métriques particulières pour décrire le bulk ("hyperespace") et des particules réduites dans leur description à des états de Kaluza-Klein. Donc évidemment, les contraintes sont à raffiner.

quote:
Il manque toujours l'observation qui vient conforter (ou pas) ces postulats aussi solides soient-ils (Tournesol développe justement ces manières d'"expérimenter" mais ça semble épineux !

Si on ne cherche que ce qui n'est pas épineux, alors on peut considérer que la science sait tout et qu'il n'y a plus rien à chercher.

La physique atteint un niveau où tout ce que l'on cherche n'a plus rien d'évident.

quote:
Quant à la fameuse histoire de la constante cosmologique à qui il manque 120 ordres de grandeur qui réapparaît tout le temps, est-ce qu'elle ne montre pas en fait qu'on n'a rien compris ?

Personne ne dit le contraire. Et pour comprendre, il faut chercher.

quote:
très répandu développé entre autres par Hawking dans son livre

Il faut oublier ça ! Ce n'est pas le motif de l'introduction du concept du multivers, ni sa justification. Là on est dans la spéculation philosophique.

quote:
Comment peut-on s'y prendre pour montrer cette coexistence momentanée d'états ? C'est vertigineux !

Non, sur le principe, c'est assez direct. Ça joue (de mémoire) sur le temps de décohérence du système étudié. Il suffit de comparer les résultats possibles attendus.

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Hum. En ce qui concerne Everett et la décohérence, voilà comment je comprends le truc:

Dans l' interprétation "historique" (de Copenhague), lors d'une mesure la fonction d'onde n' évolue plus linéairement mais se fige dans un état particulier qui sera toujours le même lors des mesures successives.

Pour faire simple, on va dire qu'une mesure c'est l' interaction d'une truc qui a un comportement quantique (un "petit" système, typiquement une seule particule) avec un truc qui a un comportement classique (un "grand système, typiquement un appareil de mesure : plaque à deux fentes + détecteur)

Le fait que la fonction d'onde de la particule cesse d' évoluer selon des lois déterministes et linéaires sous prétexte qu'elle subit une interaction particulière est assez peu "naturel" quand on y réfléchit.

Everett a émis l' idée qu'en fait, ce n'est pas la fonction d'onde de la particule qui s'effondre, c'est la fonction d'onde du truc classique qui se "synchronise" avec celle de la particule.

Ce que le détecteur mesure, c'est l' évolution de la fonction d'onde de la particule par rapport à l' évolution de sa propre fonction d'onde : les états sont relatifs.

Du coup, si on adopte cette interprétation, on peut conserver la linéarité de l' évolution dans tous les cas, les états superposés restent superposés, mais ne sont plus observable au bout d'un temps très court.

La corollaire, c'est que le système de mesure s'intrique avec le système mesuré lors de la mesure , et donc se trouve lui aussi dans un état superposé !

A chaque mesure, on crée des superpositions, chaque terme de la superposition étant un état "classique" possible, qui dans cette interprétation est "réel" (dans le sens où il fait partie de la description théorique) mais jamais observable (parce que les états "classiques" en superposition deviennent très vite orthogonaux).

Quand on diminue la taille du système de mesure, on allonge le temps de synchronisation des fonctions d'ondes, et on peut espérer "observer" ce qui se passe "pendant" la mesure elle-même. C'est subtil, compliqué, mais ça marche.
http://www.canal-u.tv/video/universite_de_tous_les_savoirs/la_physique_quantique_serge_haroche.1065

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