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    Carlo Rovelli par-delà le visible

     

    Mon article 2: Le temps n'existe pas.

     

    https://www.amazon.fr/SCIENCE-VIE-TEMPS-NEXISTE-1024/dp/B00897F9CA

     

     

     

     

      "le temps n'existe pas

     

    Livre de carlo rovelli par-delà le visible http://www.actu-philosophia.com/spip.php?article673

     

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    http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2011/06_Rovelli.pdf (La « théorie des boucles » est une théorie quantique pour le champ gravitationnel. Son objectif est de décrire les phénomènes gravitationnels quand leurs effets quantiques ne peuvent pas être négligés)http://www.doublecause.net/index.php?page=Carlo_Rovelli.htm (Et si le temps n'existait pas par carlo rovelli)


     

    http://www.astrosurf.com/luxorion/temps-nexistepas.htm (Et si le temps n'existait pas?)

     

    http://www.actu-philosophia.com/spip.php?article673 (Carlo Rovelli: Par-delà le visible)

     

    http://www.wearealgerians.com/up/uploads/139910915883722.pdf (rien ne va plus en physique, l'échec de la théorie des cordes préface d'alain connes...Dieu pourrait être ou ne pas être. Ou les dieux. Pourtant, il y a quelque chose qui nous ennoblit dans notre quête du divin. Quelque chose d’humanisant, dans chacun des pas qui mènent les hommes vers la recherche d’une vérité plus profonde. Certains cherchent la transcendance dans la méditation ou la prière...)

     

    (facebook; Gravitation quantique Par Abdelatif Djellab)

    https://www.matierevolution.fr/spip.php?article3814 (Comment la physique se prépare à une nouvelle révolution conceptuelle fondamentale?)

     

    https://arxiv.org/abs/physics/0401128 (Ruediger Vaas au-delà de l'espace et du temps:  Une introduction informelle à la géométrie quantique (gravité quantique en boucle), les réseaux de spin, les trous noirs quantiques et le travail d'Abhay Ashtekar, Carlo Rovelli, Lee Smolin et autres.

     

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/article-la-poursuite-de-l-espace-temps-quantique-38387.php  [À la poursuite de l'espace-temps quantique. L'espace et le temps émergeraient de l'intrication quantique de minuscules bribes d'information : telle est l'audacieuse hypothèse explorée par le projet collaboratif It from Qubit (https://arxiv.org/pdf/1306.0545.pdf). Clara Moskowitz]

    https://perimeterinstitute.ca/people/research-area/quantum-gravity (liste des chercheurs en gravité quantique)


    http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-gravitation-quantique-boucles-8832/ (La gravitation quantique à boucles)


    Site conçu dans le cadre des TPE (Travaux Personnels Encadrés) en classe de Terminale S:

    http://gravitations.pagesperso-orange.fr/plan.htm

    http://gravitations.pagesperso-orange.fr/boucles.htm (la gravitation quantique à boucles)

     

    http://www.doublecause.net/index.php?page=Origine_quantique_du_temps.htm (L'origine quantique du temps Le passé n'est pas toujours gravé dans la pierre, aussi pourrions nous être capable de le changer)



    I) Introduction.

    Comme je l'ai dit dans Dans mon article 1, je viens d'interrompre mes articles à propos du  livre de Lee Smolin "La renaissance du temps" au chapitre 14 Je vais d'abord approfondir la question du temps avec la lecture du livre de Carlo Rovelli "par-delà le visible, la réalité du monde physique et la gravité quantique". Dans cet article 1), j'ai sauté directement à la troisième partie:  espace quantique et temps relationnel. Après les rappels historiques passionnants et des explications dont Carlo Rovelli a le secret concernant la relativité et la physique quantique, leurs limites et questionnements et qui ont abouti à ce que Lee Smolin décrit comme la crise de la physique avec son "rien ne va plus en physique", nous abordons ici les mystères de la gravitation quantique dont l'ambition est de dépasser ces problèmes et limites par une nouvelle théorie qui en réalisera peut-être l'unification. En effet, affirme le site matierevolution.fr"Aujourd’hui, notre physique est dominée par deux grands corpus théoriques : la relativité et la mécanique quantique. Malheureusement, ils semblent inconciliables, et chacun nécessite une conception du monde qui s’oppose à celle de l’autre. Ces problèmes sont particulièrement apparents lors de l’étude de l’univers primordial, des trous noirs et de la nature du vide. Les théoriciens cherchent une nouvelle théorie qui harmoniserait la physique. »


    Nous avons ainsi vu dans mon article 1) au chapitre 3-3-3) que cette nouvelle théorie pourrait être lgravité quantique à boucles, qui combine la relativité générale et la mécanique quantique avec beaucoup de précaution, car elle n'utilise aucune autre hypothèse. Ces deux théories ont été réécrites pour qu'elles soient plus compatibles, mais les conséquences sont radicales. La relativité générale enseigne que l'espace n'est pas rigide et inerte, mais elle est dynamique, comme le champ électromagnétique. On l'a comparée à "un immense mollusque mobile dans lequel nous sommes immergés, qui se comprime et se tord". La mécanique quantique, elle, enseigne que tout champ est constitué de quanta, c'est  à dire qu'ils ont une structure fine granulaire. Il en découle que l'espace physique étant un champ, le champ gravitationnel, est lui aussi constitué de quanta. Il existe donc des quanta d'espace comme il existe des quanta de lumière ou des quanta d'autres champs. C'est la prédiction centrale de la théorie des boucles. Cette structure atomique granulaire y trouve une formulation et une mathématisation précises qui décrivent la structure quantique de ces grains d'espace et les équations qui déterminent leur évolution, les équations générales de la mécanique quantique de Dirac appliquées au champ gravitationnel d'Einstein. Tout comme la mécanique quantique qui est plus que la seule granularite des grandeurs physiques, il faut examiner deux autres aspects.

         -L'évolution de ces réseaux de spin n'est que probabiliste. La façon dont ils évoluent est fortuite et on ne peut en calculer que la probabilité.

         -Nous ne devons pas penser aux choses  comme elles sont, mais à la manière dont elles interagissent. Donc nous ne devons pas regarder les réseaux de spin comme des entités, une "grille" laquelle le monde (extérieur) est posé, mais comme un effet de l'espace sur les choses. C'est la leçon d'Einstein à propos de l'espace absolu de Newton. Heisenberg nous l'a aussi appris, entre une interaction et une autre, l'électron n'est dans aucun lieu ou est diffus dans un nuage de probabilités dans tous les lieux, de même l'espace n'est pas un réseau de spins spécifique, mais un nuage de probabilités sur tous les réseaux de spin possibles.

    A des échelles suffisamment petites qui vont jusqu'à l'échelle de Planck (mais existe t-elle?), l'espace est un pullulement fluctuant de quanta de gravité  qui agissent sur les choses, entre eux et tous ensemble. Ils se manifestent dans ces interactions comme des grains en relation les uns avec les autres dans ces réseaux de spins. Les liens entre les grains (les noeuds) ne sont nulle part, en aucun lieu. Ce sont eux, qui par leurs interactions, créent les lieux. Donc l'espace est créé par l'interaction de quanta individuels de gravité.

    C'est ce que nous a appris mon article 1)

    Maintenant dans ce nouvel article (article 2) nous allons revenir sur l'évolution de ces réseaux de spin qui n'est que probabiliste. La façon dont ils évoluent est fortuite et on ne peut en calculer que la probabilité. Nous allons découvrir que le temps n'existe pas.


    2) Le temps n'est pas ce que nous croyons. (pages 161 à 164)

    Exergue: "Nec per se quemquam tempus sentire fatemdumst semotum ab rerum motu..."   Lucrècede rerum natura (L I, 462-463).                                                                  

    Lucrèce dans de rerum natura livre I (de la nature des choses:  http://ugo.bratelli.free.fr/Lucrece/LucreceLaNature.pdf)"Personne, il faut l'admettre, n'a le sentiment du temps en soi" dans "le mouvement des choses"

         -Dans l'article 1) sur les réseaux de spins, il n'a jamais été question du temps, la recherche en gravité quantique a tourné très longtemps autour des seules questions spatiales, sans affronter le temps. Or Einstein a montré qu'on ne peut pas séparer le temps et l'espace, mais qu'il faut les penser ensemble comme un tout unique, l'espace-temps. Nous allons donc maintenant ramener le temps dans le sujet, comme cela s'est produit au cours de ces 15 dernières années. L'espace, contenant inerte et amorphe des choses, disparaît de la physique avec la gravité quantique. Les choses devenues des quanta, ne résident plus dans l'espace, mais comme on l'a vu dans mon article 1), elles résident les unes dans le voisinage des autres et l'espace est le tissus de leurs relations (de voisinage). De la même manière, il faut aussi abandonner l'idée de temps comme flux inerte le long duquel se déroule la réalité, flux continu qui s'écoule et au cours duquel se produisent les phénomènes. De la même façon que l'espace n'existe plus (les quanta d'espace ne sont pas dans l'espace), de la même façon, le temps n'existe plus (les quanta de gravité n'évoluent pas dans le temps). C'est le temps qui naît comme conséquence de leur interaction. C'est ce que traduit l'équation de Wheeler-DeWitt qui ne contiennent plus la variable temps. Déjà en relativité générale, le temps apparaissait comme un aspect du champ gravitationnel. Mais en négligeant les quanta, on pouvait encore penser l'espace-temps de façon "conventionnelle", comme le cadre ou la "tapisserie" se déploie l'histoire temporelle du reste de la réalité, même si cette tapisserie est courbe. Mais dès qu'on tient compte de la mécanique quantique, le temps, qui doit avoir les aspects d'indétermination probabiliste quantique, de granularité et de relation, communs à toute la réalité, devient un temps tellement différent de tout ce que nous avons jusque là appelé "temps".

         - Le temps n'est pas ce que nous croyons.

    La relativité générale a commencé à modifier l'idée commune que nous avons du temps depuis plus d'un siècle. Avant qu’Einstein ne présente au monde la relativité restreinte, en 1905, et la relativité générale dix ans plus tard, l’univers était simple : dans une boîte, l’espace, s’écoule le temps -le même pour tous. A l’intérieur on trouve de la matière, sur laquelle agissent des forces - la gravité, par exemple. Ces quatre concepts sont vus comme indépendants. « L’apport d’Einstein, c’est de dire qu’ils doivent être unifiés », résume Thibault Damour, spécialiste de la relativité générale et auteur de Si Einstein m’était contéAujourd'hui, l'inadéquation de nos préjugés est fréquemment vérifiée en laboratoire. Le temps ne passe pas de façon égale dans le monde. Dans certains lieux, il s'écoule plus vite ou plus lentement que dans d'autres. La théorie de la relativité générale a montré que le temps passe plus vite à plus haute altitude: "Depuis longtemps, les scientifiques avaient démontré ce curieux effet entre la Terre et l’espace, mais des physiciens viennent de mesurer cet effet dans le quotidien sur une différence d’altitude de seulement 33 cm, démontrant qu’on vieillit un peu plus vite quand on se trouve deux marches plus haut ! Que ceux qui habitent en montagne se rassurent, la différence est bien trop faible pour qu’on puisse le percevoir directement. Il s’agit seulement d’environ 90 milliardième de seconde de plus au cours d’une vie de 79 ans". Mais l'effet existe, il y a bien une différence réelle. Le temps ne fonctionne pas comme nous le pensons habituellement. "Nous ne pouvons pas penser le temps comme s'il s'agissait d'une grande horloge cosmique qui scande la vie de l'univers". Le temps universel newtonien est remplacé par un temps local: chaque objet dans l'univers a son propre temps et ce qui détermine ce temps, c'est le champ gravitationnel.

    Ainsi, "Einstein aurait pu réellement bouleverser notre conception du temps il y a un siècle, mais ce bouleversement n'est pas entré dans les esprits, seulement dans nos GPS. Il n'a pas changé notre conception du monde, il n'a même pas été réellement pris au sérieux par les physiciens, ce qu'Einstein lui-même faisait remarquer à son ami Besso peu avant sa mort. Il a fallu attendre le début de notre XXIème siècle, avec Antoine Suarez et les résultats des expériences qu'il a fait faire à l'équipe de Nicolas Gisin" [...] En 2001, son équipe a reproduit et étendu la fameuse expérience d’Alain Aspect de 1982 qui avait mis en évidence la non localité, c'est à dire le constat que des phénomènes en mécanique quantique pouvaient être indépendants de l’espace. En effet, aucune communication entre deux objets très distants (ici des particules jumelles) n'était nécessaire pour qu'ils se comportent comme le même objet. Si l'on prend par exemple l'image d'un dé, tout se passait comme si les particules formaient à l'origine un seul dé dont on pouvait déduire la face cachée (pas encore lue) de sa face visible (lue), sauf qu'avec les particules les numéros ne se forment que lors de leur lecture [...] La conclusion tirée de cette expérience est que compte tenu de l'inversion chronologique constatée, l'information ou coordination qui était à l'origine de la corrélation entre les deux photons et qui n'est apparue qu'au moment de la mesure n'a pas pu transiter comme un signal fantôme de l'un vers l'autre. Elle était donc non seulement indépendante de l'espace mais aussi du temps.

    voir http://www.doublecause.net/index.php?page=Antoine_Suarez.htm (antoine suarez, Le physicien qui a enterré le temps).

     

     

     

     

     

    Certes à l'heure actuelle, on se familiarise de plus en plus avec le temps Einsteinien et le temps local, mais ce dernier ne fonctionne même plus quand on prend en considération la nature quantique granulaire du champ gravitationnel. Les faits quantiques ne sont plus ordonnés par un écoulement du temps sur les très petites échelles, de l'ordre de celle de Planck. Cela ne signifie pas que tout est immuable et que rien ne change, mais au contraire, cela signifie que que le changement est partout, mais les processus élémentaires ne peuvent plus être ordonnés en succession d'instants comme dans la vie courante où tout se passe comme si un chef d'orchestre battait une mesure universelle qui rythme les événements. Dans l'infiniment petit, chaque processus élémentaire "danse" indépendamment de ses voisins, en suivant son rythme propre. L'écoulement du temps est interne au monde. Il naît dans le monde à partir des relations entre des événements quantiques qui sont eux-mêmes le monde et et qui déterminent leur temps propre. Nous allons maintenant essayer de comprendre ce que peut signifier l'inexistence du temps.

     

    3) Le pouls et le luminaire.

     Nous sommes habitués, voire conditionnés à utiliser la variables temps que l'on trouve dans presque toutes les équations de la  physique classique . Cette variable est traditionnellement notée t. C'est Galilée le premier qui a compris que les mouvements des objets sur Terre pouvait être décrit par les mathématiques et par des équations pour des fonctions du temps telles que x(t) position d'un objet, A(t) amplitude d'oscillation d'un pendule, T(t) température d'un corps ... "La célèbre expérience de la chute des corps depuis la tour de Pise est bien connue (il est probable qu'en fait, Galilée n'a jamais fait cette expérience depuis la tour de Pise), son objectif consiste à mesurer le temps de chute de corps de différentes masses et de différentes natures. Galilée arriva à la conclusion (aujourd'hui classique), que ce temps de chute est le même pour tous les corps, quelque  soient leur poids, leur taille et leur nature. En d'autres termes, la vitesse de chute libre est la même pour tous les corps. Cela allait clairement à l'encontre de l'intuition, et Galilée l'expliquait par un raisonnement simple par l'absurde : Supposons qu'un corps plus massif tombe plus vite qu'un corps léger, alors, si on attache à l'aide d'une ficelle une grosse pierre et une petite et qu'on les lâche, la grosse pierre devrait être ralentie dans son mouvement de chute par la petite qui à priori tombe moins vite. Donc le couple petite pierre + grosse pierre tombe moins vite que la grosse pierre toute seule. Or, le couple petite pierre + grosse pierre est plus lourd que la grosse pierre toute seule, et donc devrait en fait tomber plus vite, ce qui est en contradiction avec ce que l'on a dit plus haut en appliquant un autre raisonnement fondé sur la même hypothèse. Cela est donc incohérent, et notre hypothèse de départ est fausse". C'est avec ces intuitions et avec l'utilisation des mathématiques que Galilée a fait basculer la physique dans l'ère moderne.

    Les équations de la physique disent comment ces variables x, A, T changent avec le temps. La première loi physique terrestre trouvée par Galilée décrit comment un objet tombe sur Terre, c'est à dire comment sa hauteur x au-dessus du sol varie au cours du temps t. L'équation du mouvement est: x(t) = 1/2at². Pour découvrir et vérifier cette loi, Galilée    avait besoin de deux mesures:la hauteur x de l'objet et le temps t. Il avait donc besoin d'un un instrument de  mesure du temps : une horloge: "A dix-neuf ans, dans l'église de Pise, debout dans son pourpoint de velours, son petit nez criblé de taches de son, levé vers une lampe qui pend de la voûte, Galilée semble distrait: par moments les portes claquent et la lampe se balance au bout de sa chaîne, parfois un peu largement, parfois très faiblement. C'est curieux! il semble à Galilée que les oscillations durent toujours le même temps. Décidément, il n'écoute pas un mot du sermon. Une deux, une deux, il mesure le temps aux battements de son pouls( les montres alors étaient rares....)."  " Mais ce sera  à Christiaan Huygens (1629-1695), savant et mathématicien hollandais, que reviendra le privilège de construire en 1657 la première horloge viable, réglée par un pendule".  Mais on ne peut qu'être perplexe en écoutant cette légende. Comment Galilée pouvait t-il savoir que ses propres battements avaient tous la même durée, d'autant plus qu'il était ému. Ce n'est que quelques années après Galilée que les médecins ont commencé mesurer les battements du pouls de leurs patients en utilisant leur montre, qui n'était pas autre chose qu'un pendule. Alors, nous utilisons des battements pour nous assurer que des battements sont réguliers. N'est-ce pas un cercle vicieux? Qu'est ce que cela signifie? Cela signifie qu'en réalité nous ne mesurons jamais le temps et soi, mais des variables physiques comme les oscillations d'un pendule ou des battements de coeur etc..... Nous comparons seulement les variables par rapport à une autre, nous mesurons A(B), B(C), C(A) et ainsi de suite. Nous mesurons le nombre de battements du coeur pour chaque oscillation du pendule, le nombre de clics du chronomètre par rapport à l'horloge du clocher etc...C'est par utilité qu'on imagine qu'il existe une variable t, qu'on appelle le "vrai temps", même si on ne peut pas le mesurer directement. Les équations pour les variables physiques sont écrites par rapport à ce "t" inobservable. Elles disent combien les choses changent en "t", c'est à dire, par exemple,  combien de temps prend chaque oscillation du pendule ou chaque battement cardiaque. On peut alors calculer de combien les variables changent l'une par rapport à l'autre. Par exemple, combien de battements comporte une oscillation du pendule et confronter cette prévision avec les observations. Si les prévisions sont justes, on peut en déduire que ce schéma conceptuel est bon et en particulier qu'il est utile de d'introduire la variable temps t, même si on ne peut pas la mesurer directement. Cela signifie que l'existence de la variable temps t est une hypothèse et non le résultat d'observations. La légende a retenu que c'est dans la cathédrale de Pise que Galilée a eu son intuition en observant les lentes observations d'un gigantesque luminaire, encore suspendu là aujourd'hui.

    Mais c'est Newton avec son temps newtonnien qui a compris comment utiliser cette hypothèse; il a éclairci et mis au point ce schéma. Il affirme que si nous ne pouvons pas mesurer le"véritable" temps t, mais que si nous supposons qu'il existe, nous pouvons construire un schéma très efficace pour comprendre et décrire la nature. Cela a conduit au monument qu'est la mécanique et la physique newtonienne avec sa Philosophiae naturalis principia mathematica.

    Nous pouvons maintenant revenir à la gravité quantique, à son état actuel et à l'assertion "le temps n'existe pas". Cette assertion signifie en fait que le schéma qui a inauguré la démarche scientifique avec Galilée et qui a abouti à la physique newtonienne ne fonctionne plus quand on s'approche des dimensions de Planck. Nous devons alors renoncer à ce schéma, car l'idée d'un temps t qui s'écoule en soi et par rapport à quoi tout le reste évolue, n'est plus une idée efficace à l'échelle de Planck. Le monde n'y est pas décrit par des équations d'évolution dans le temps t. Que pouvons-nous faire alors? Carlo Rovelli suggère de nous limiter à lister les variables, A, B, C... qui sont effectivement observées et écrire les relations entre ces variables. Ce sont les équations A(B), B(C), C(A)... que nous observons en fait, alors que nous n'observons pas les relations A(t), B(t), C(t)...Pour revenir à l'exemple du pouls et du luminaire (de Galilée), nous n'aurons pas le pouls et le luminaire qui évoluent dans le temps, mais des équations qui nous disent comment chacun évolue l'un par rapport l'autre. Elles ne parlent pas du temps t de chaque phénomène, mais elles disent directement combien il y a de battements de pouls durant une oscillation du luminaire, sans parler de t. Une nouvelle physique sans évoquer temps est nécessaire pour penser le monde d'une nouvelle manière, non d'une chose qui change avec le temps. En effet, les choses changent seulement les unes avec les autres. L'impression qu'il existe un temps qui s'écoule n'est qu'une approximation que nous "sentons" à nos échelles macroscopiques et qui vient du fait que nous observons le monde que d'une manière grossière. 

    Dans le monde que décrit la théorie, il n'y a pas d'espace que qui "contient" le monde, ni le temps qui nous est familier, au cours duquel se produisent les fait. Mais on trouve des processus élémentaires où des quanta d'espace et de matière interagissent sans arrêt. Nous avons l'illusion d'un espace et d"un temps continus qui est due à la vision floue de ce pullulement de processus élémentaires. Une image peut en être celle d'un lac limpide formé par la danse effrénée de myriades de molécules d'eau... 


    Tout cela me fait réfléchir aux idées du temps que des penseurs tels que Henri BergsonAlfred North Whitehead exprimées dans le livre de Rupert Sheldrake "réenchanter la science" aux éditions "j'ai lu", en particulier au chapitre 4 "La matière est-elle inconsciente -page 184", voir le paragraphe "événement et durée" page 201. Whitehead, dont Bertrand Russel fut l'élève, a écrit avec lui "les Principia Mathematica", une des oeuvres majeures de la philosophie des mathématiques, (1910-1913). Whitehead développa ensuite une théorie de la relativité qui faisait des prédictions quasiment identiques à celles d'Einstein. Il fut le premier philosophe à intégrer les implications radicales de la physique quantique. Il a vu que "la théorie quantique (théorie de la matière-onde) détruisait notre perspective essentiellement spatiale des corps matériels, vus comme des objets existant à certains moments dans le temps mais sans temporalité inscrite en eux. Selon la physique quantique, chaque élément premier de la matière est un système organisa de flux vibratoire." (note 29 page 553). Pour Whitehead, une onde n'existe pas à un instant (t) mais s'inscrit dans le temps; chaque vibration relie le passé et l'avenir. le monde physique n'est pas fait d'objets physiques, mais de véritables entités ou événements, c'est à dire de quelque chose qui arrive, qui a un devenir et qui n'a pas le temps hors de lui, mais en lui. Ce n'est pas une chose, mais un processus. Whitehead écrivait: "Un événement, en se réalisant, déploie une forme qui exige une durée impliquant un écart de temps défini, et pas simplement un moment instantané (note 29 page 553 cité dans Griffin). Cela conduit à la conclusion à laquelle Bergson était déjà arrivé: il n'y a pas de matière intemporelle, les objets physiques sont des processus qui ont en eux le temps, une durée interne. La physique quantique montre qu'il faut un temps minimum aux événements, parce que tout est vibratoire et qu'une vibration ne peut être instantanée. Les éléments fondamentaux de la nature, photons et électrons inclus, sont temporels aussi bien que spatiaux. "Il n'est aucune nature dans un instant" (note 30 page 553)

    Chez Whitehead, on trouve ensuite une vision peut-être plus étonnante et originale, la relation corps-esprit envisagée comme un relation s'inscrivant dans le temps. Ordinairement, on la conçoit comme une relation spatiale: l'esprit se situe dans le corps alors que le monde physique se trouve au-dehors. Même du point de vue matérialiste, l'esprit est littéralement "au-dedans", au-dedans du cerveau, isolé dans l'obscurité du crâne. Il a une vie intérieure, alors que le reste du corps et le monde sont "au-dehors". Mais, à l'opposé, pour Whitehead, l'esprit et la matière sont reliés. C'est le temps et non l'espace qui est la clé de leur relation. Ce qui est réel consiste en moments, chaque moment informant le suivant. Il faut ressentir la différence entre le maintenant et les moments passés et futurs. Chaque réalité est un moment d'expérience qui devient un moment du passé quand il prend fin et devient un nouveau sujet d'expérience quand il est remplacé par un nouveau "maintenant". Le moment qui vient d'expirer devient et qui est devenu un moment du passé devient un objet pour le nouveau sujet (maintenant)... C'est ce qui fait dire à Whitehead "Maintenant sujet, ensuite objet(note 31 page 553 cité par  -Christian de Quincey). L'expérience concerne toujours le "maintenant". La matière, elle, est toujours "avant". La causalité physique, comme dans la physique classique est le lien qui va du passé au présent. Le lien qui va du présent vers le passé est la sensation, que Whitehead nomme "la préhension", c'est à dire littéralement la prise ou la saisie.

    Selon Whitehead, tout événement, toute circonstance réelle est donc déterminée par des causes physiques passées (causalité physique) et par un sujet créateur et "rénovateur de lui-même" qui choisit à la fois son propre passé et ses futurs potentiels. Il sélectionne les aspects du passé qu'il intègre dans le présent à son être physique par ses préhensions et il choisit les possibilités qui déterminent son avenir. Ses souvenirs sélectifs le relient à son passé et ses choix déterminent son avenir. Et ceci, toujours selon Whitehead, concerne tous les processus tels que les événements quantiques; ils sont à la fois physiques et mentaux: ils ont une direction temporelle. Cela ne veut pas dire que les atomes ont ont la même conscience que les êtres humains, mais qu'ils ont des expériences, des émotions et des sentiments qui sont de fait plus fondamentaux que la conscience humaine. Tour événement mental est informé et conditionné causalement par les événements matériels et ceux-ci sont eux-mêmes composés d'expériences passées. La "connaissance", pense whitehead, peut advenir uniquement parce que "le passé afflue dans le présent" et lui donne forme et structure en permettant au sujet de choisir parmi les possibilités qui aident à déterminer son futur (note 32 page 553 -cité par de Quincey).

    La philosophie de whitehead est difficile à suivre en particulier dans son livre Procès et Réalité. "Celui-ci fait suite à sa longue collaboration avec Bertrand Russell et qui mena à leur coécriture des Principia Mathematica. Elle stipule les conditions que doivent, ou devraient, remplir tout système spéculatif : être cohérent, logique, applicable, adéquat et nécessaire afin de pouvoir interpréter toute notre expérience (3'4). Le livre se veut comme une enquête afin de développer, élargir la métaphysique par une série de questions religieuses et philosophiques, démontrant que cela ne se peut sans un système élaboré pour la compréhension de chaque science, et d'en extraire l'expérience (5). Dans Procès et réalité, Whitehead expose sa philosophie de l'organisme, aussi appelée philosophie du processus. Cette philosophie y sert de toile de fond à un paradigme de la subjectivité (6), que Whitehead appelle aussi « un langage métaphysique complété ».Ses idées ouvrent des perspectives intéressantes sur la relation temporelle entre matière est esprit même si elles sont très abstraites. L'un de ses vulgarisateurs actuels est Christian de Quincey qui a été évoqué ci-dessus dans les notes. Voici ce qu'il dit de ses idées: "Pensez à la réalité comme faite d'innombrables milliards de milliards de "moments-bulles" où chaque bulle est la fois physique et mentale -une bulle ou quantum d'énergie sensible. [...] Chaque bulle existe pendant un moment puis clac! et le "gaz" qui en résulte est le "truc" objectif qui compose le prochain moment-bulle. [...] Le temps est notre expérience de la succession des bulles momentanées d'être (ou de devenir) qui éclatent en entrant et sortant du moment présent (de maintenant). Nous ressentons cette succession de moments comme le flux du présent glissant dans le passé, sans cesse réalimenté par de nouveaux moments de "maintenant" venus d'une source intarissable que nous identifions le futur. [...] Le futur n'existe pas, sinon comme potentiels ou possibilités dans le moment présent - dans l'expérience qui - est toujours conditionné par la pression objective du passé (le monde physique) La subjectivité, (la conscience, l'attention), est le "ce-que-ça-fait " d'expérimenter ces possibilités et de choisir à partir d'elles de créer le nouveau moment d'expérience suivant (note 33 page 553). En fait la relation entre l'expérience consciente et le temps a fait l'objet d'expériences scientifiques aux résultants intrigants (voir le chapitre 4 du livre de Sheldrake "réenchanter la science"  paragraphe  -expérience consciente et activité cérébrale pages 205 à 208 et pages 208 à 212 -Esprit conscient et inconscient").

    Après cet intermède sur cette vision du temps, examinons le paragraphe suivant de ce chapitre 7 du livre de Carlo Rovelli, "le temps n'existe pas". 

     

    Remarque - Bergson et le temps:

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Henri_Bergson#La_durée: Bergson oppose durée de la conscience et temps scientifique)

    http://www.persee.fr/doc/phlou_0776-555x_1912_num_19_75_2025: La notion bergsonnienne du temps. L'espace est défini par quantité et homogénéité, donc mesurabilité. Le temps, au contraire est défini par qualité pure et hétérogénéité, exclusive de toute quantité, homogénéité et mesurabilité. La durée pure n'est qu'une succession de changements qualitatifs qui se fondent et se pénètrent sans contour précis)

    https://philitt.fr/2015/11/13/henri-bergson-la-duree-comme-conception-intuitive-du-temps/: Bergson regarde la durée comme conception intuitive du temps. Alors qu'Aristote exprimait déjà l'idée de mesurabilité du temps dans la Physique lorsqu’il écrivait que le temps était « le nombre du mouvement selon l’antérieur et le postérieur »À sa suite, les scientifiques appréhendent le temps sous forme de simples équations et ne peuvent donc pas le saisir dans sa complexité et dans ce que Bergson appellera sa durée.)

    http://jeanjaures.over-blog.fr/article-le-temps-selon-bergson-1-61815320.htmll

     

    4) Sushis d'espace-temps.

    fig.1 wukali.com: le temps passe t il? discours thibault damour

    Comment s'appliquent ces idées d'une physique sans temps à la gravité quantique, alors qu'il n'y a ni l'espace contenant le monde, ni le temps au cours duquel le monde évolue? Il faut alors se demander comment se situent les processus physiques normaux dans l'espace et dans le temps. Prenons un processus, par exemple le choc de deux boules de billard, une boule rouge lancée sur une boule bleue. La rouge s'approche, heurte la bleue, et les deux boules s'éloignent dans deux directions opposées. Ce processus advient dans une zone finie de l'espace, par exemple sur une table de 2 m de côté et dure un intervalle de temps de de 3 s. Pour le traiter selon la gravité quantique, il faut inclure l'espace et le temps dans le processus comme indiqué sur la fig. 1 ci-contre et tous les objets matériels qui sont dans cette région (ici la table de billard). Rappelons qu'espace et temps sont un champ gravitationnel (le mollusque d'Einstein), que nous devons donc inclure dans le processus. Tout est intégré dans ce fameux mollusque d'Einstein. Imaginons qu'on en découpe une portion finie, telle un morceau de sushi, portion qui comprenne le choc des des  boules et ce qu'il y a autour. Nous obtenons la boite d'espace-temps telle qu'on peut la représenter par la fig1, c'est à dire un morceau fini de d'espace-temps de quelques mètres cubes de volume durant quelques secondes de temps. Mais, souligne Rovelli, ce processus ne se produit pas dans le temps.  En effet, la boite n'est pas dans l'espace-temps, elle inclut l'espace-temps et le processus ne se déroule pas dans le temps, de même que les grains d'espace ne sont pas dans l'espace. En fait, le processus est "en soi" le déroulement du temps, de même que les quanta de gravité ne sont pas dans l'espace, car ils sont eux-même l'espace.

    Pour comprendre comment fonctionne la gravité quantique, il faut ne pas considérer que la processus physique des deux boules de façon réductionniste, mais le processus dans son intégralité avec la boite et tout ce qu'elle contient, y compris le champs gravitationnel. L'intuition originelle de Heisenberg est que la mécanique quantique ne nous dit pas ce qui se passe au cours d'un processus, mais qu'elle ne peut parler que de la probabilité qui lie les différents états initiaux et finaux de ce processus. Ils sont donnés par tout ce qui se produit au bord de la boite d'espace-temps. Ce bord est par exemple la probabilité que les deux boules sortent de la collision de telle ou telle façon selon qu'elle y sont entrées de telle ou telle façon. C'est ce que les équations de la gravité quantique à boucles donnent, la probabilité associée à tout bord de la boite possible. En gravité quantique, les probabilités peuvent être calculées de la même manière que la somme sur les chemins (l'intégrale de chemins) pour les diagrammes de Feynman, c'est à dire en considérant tous les parcours possibles qui ont le même bord. Comme nous considérons ici la dynamique de l'espace-temps, il s'agit donc de tous les espace-temps possibles de la boite qui ont le même bord. En mécanique quantique, il n'y a pas un espace-temps précis ou un parcours défini des boules entre le bord initial où entrent les deux boules, et le bord final, où elles sortent, mais une sorte de "nuage" quantique, dans lequel existent à la fois tous les espaces-temps possibles et tous les chemins possibles.La probabilité de voir sortir les boules de telle ou telle façon est calculée, comme dans la méthode de Feynman (intégrale de chemin), en faisant la somme de tous les espaces-temps possibles.Voir note 4 page 170: "Les premiers calculs importants sur les collisions gravitationnelles de particules avec des techniques de mousses de spin (voir paragraphe suivant) on été complétés par Emmanuele Alesciqui travaille actuellement en PologneClaudio Perini et Elena Magliaro , contraints d'abandonner la recherche théorique à cause du petit nombre de postes de recherche (liste des chercheurs gravité quantique).

     

    5) Mousses de spins.

    __________________________________________________

    fig 1. http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg2.htm

    figure 1 à gauche, un graphe formé de noeuds reliés par des liens

     et à droite les grains d'espace que le graphe représente. 

    Dans l'article 1), nous avons vu que l'espace quantique a la structure d'un réseau voir comme exemple la fig. 1 ci-contre (réseaux de spin). Mais quelle structure un espace-temps quantique aura t-il? Comment sera un de ces espaces-temps qui entrent dans le calcul dont nous venons de parler? Ce sera une histoire (consistante au sens de David J Griffith), c'est à dire un chemin (au sens de Feynman) du réseau. C'est le problème de la mesure quantique qui a amené David Griffith a proposer l'interprétation des histoires consistantes de la mécanique quantique pour faire disparaître les paradoxes. Il n'y aurait plus de problème de non-localité, de superposition d'états, de rétro-causalité

    Imaginons que l'on déplace un réseauChaque sommet va décrire une ligne, (comme les deux boules de la fig 1 du chapitre 4), et chaque ligne, en se déplaçant, dessinera une surface de même qu'un segment va créer un rectangle. Mais un nouveau phénomène apparaît, nous dit Carlo Rovelli, un sommet peut s'ouvrir en deux ou plusieurs sommets, de même qu'une particule peut se décomposer en deux ou plusieurs particules. Et comme les particules, deux ou plusieurs sommets peuvent se recombiner en un seul. Dans le schéma ci-dessous, trois sommets (à droite) se combinent en un seul, avant de se séparer à nouveau. A gauche, en couleurs, la "mousse de spin" que ce processus dessine. 

    fig. 2 http://gravitations.pagesperso-orange.fr/boucles.htm: mousses d'espace-temps

     

    Le triangle orange représente deux noeuds en cours de fusion à partir d'un point vertex interne sur l'arête commune des faces rouge et bleue.

    C'est une mousse parce qu'elle est faite de surfaces qui se coupent selon des lignes qui se recoupent aux sommets.  C'est exactement la structure de la mousse de savon où les bulles se rencontrent elles-aussi sur des lignes qui s'unissent aux sommets comme on peut le voir sur la fig. 3 ci-dessous.

     

    fig 3. http://www.funsci.com/fun3_fr/coll/coll.htm (phénomènes de surface et colloïdes)

    On l'appelle mousse de spin car les lignes du réseau de spin sont "labellisés" par des spins qui sont, comme on l'a vu des nombres semi-entiers, donc les faces sont aussi "labellisées par des spins. Pour calculer les probabilités d'un processus, il faut, comme on l'a dit dans le chapitre 4, additionner toutes les mousses de spins possibles qui sont dans la boite, c'est à dire qui ont le même bord où le  bord représente le réseau de spins et la matière qui entre et sort du processus. Les équations de la gravité quantique à boucles expriment ces probabilités qui sont finalement des sommes sur les mousses de spins à bord déterminé. De cette manière, on peut, en principe, calculer les probabilités de tous les événements. 


    Rappel sur les théories quantiques des champs qui constituent le modèle standard des particules élémentaires.

    fig. 4 https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagramme_de_Feynman

     

     A un premier genre appartient l' électrodynamique quantique  (QED) construite par Feynman, une des composantes du modèle standard. Pour y faire des comptes, on calcule des nombres associés aux diagrammes de Feynman (voir fig.4 ci-dessus).

    La figure représente deux particules, ici des électrons, qui interagissent entre eux. Au début, l'électron de gauche se "dégrade" en deux particules (électron et photon), dont l'une (le photon) se divise à son tour en deux particules (un positon et un électron), qui en suite se réunissent à nouveau et vont confluer dans l'électron de droite et ainsi de suite. C'est une histoire de quanta de champ telle que nous l'avons évoquée au début de ce chapitre 5. 

     

    Un deuxième genre de théorie quantique de champ est illustré par la chromodynamique quantique (QCD) qui décrit, par exemple les forces entre les quarks à l'intérieur du proton. E QCD, il est souvent difficile, voire impossible, d'appliquer la technique des diagrammes de Feynman, mais on peut appliquer une autre technique, "la théorie du réseau". Il s'agit de modéliser l'espace physique continu à l'aide d'un réseau, comme représente dans la fig. 5.

    fig. 5 https://fr.wikipedia.org; réseau (géométrie)

    Mais dans le cas de la gravité quantique, ce réseau n'est pas considéré comme une vraie description de l'espace mais comme une approximation utile pour effectuer les calculs (modélisation par un nombre fini d'éléments).  Voir à ce sujet le chapitre 5 sur le lien QCD sans peine ci-dessous.
    http://www.th.u-psud.fr/page_perso/Pene/Ecole_predoctorale/joliot.pdf (QCD SANS PEINE ECOLE INTERNATIONALE JOLIOT CURIE DE PHYSIQUE NUCLEAIRE)
    et le lien https://indico.in2p3.fr/event/322/contributions/26390/attachments/21330/26160/pierreantoine.pdf (méthodes de calcul en QCD sur réseau)
     ]
    Ces deux techniques de calcul, les diagrammes de Feynman et le calcul sur réseau pour la QCD, sont les outils les plus efficaces pour la théorie quantique des champs. Une heureuse surprise se révèle en gravité quantique, les deux techniques s'y confondent car la mousse d'espace-temps (voir la fig. 2 chapitre 5) qui sert à calculer les processus physiques en gravité quantique peut s'interpréter soit comme un diagramme de Feynman, soit comme un calcul sur réseau.
    C'est un graphique de Feynman, une histoire de quanta, mais en gravité quantique, il ne s'agit plus de quanta évoluant dans l'espace, mais des quanta d'espace "en soi". La graphe qu'ils dessinent dans leurs interactions n'est plus une représentation du mouvement des quanta (les particules) dans l'espace, mais une représentation de la trame de l'espace même (le quantum d'espace lui-même). Et cette trame est aussi un réseau comme celui qui est utilisé dans les calculs en QCD. Il ne s'agit plus maintenant d"une approximation mais de la structure réelle granulaire de de l'espace aux plus petites échelles. Il s'avère que les calculs en QED (diagrammes de Feynman) et et QCD (calcul sur réseau), sont des cas particuliers d'une technique générale, qui est la somme sur les mousses de spins de la gravité quantique. Voici maintenant en Page 175 fig. 7.7 du livre de Carlo Rovelli, similaires à l'équation d'Einstein 
    R_{{\mu \nu }}\ -\ {\frac  {1}{2}}\,g_{{\mu \nu }}\,R\ +\ \Lambda \ g_{{\mu \nu }}\ =\kappa T_{{\mu \nu }},l'ensemble complet des équations qui décrivent la théorie:

    1) HGAMMA = L2[SU(2)L/SU(2)N]

    2) [Lai,Lbj] = iδabεkijLak

    3) (PSL(2C)oYyΨν)(I)


    1) Cette équation définit l'espace de Hilbert de la théorie. Voir ex chap 2.2.1 de https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0309028.pdf  

    2) définit l'algèbre des opérateurs de la théorie.

    3) définit l'amplitude de transition à chaque sommet de la mousse de spins, ce qui permet de calculer les probabilités comme dans les diagrammes de Feynman. Voir la fig. 2 de ce chapitre 5 où 3 sommets se recombinent en un seul et où on voit, à gauche et en couleurs, la "mousse de spins" que ce processus dessine. L'amplitude de transition déterminée par cette mousse est un (2-complex), où le triangle de la fig. 6 ci-dessous représente deux noeuds en cours de fusion à partir d'un vertex interne. Après la fusion, on constate que c'est la disparition d'un quantum d'espace qui produit le temps. Nous sommes bien en présence de la plus petite entité de temps, le quantum de temps.

    fig 6 http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg2.htm

    Ces équations sont la version mathématique de la description du monde que propose la théorie. Mais, dit Rovelli, "nous ne sommes pas sûrs qu'il s"agisse vraiment des bonnes équations... mais c'est, me semble-t-il, ce que pour l'instant nous comprenons le mieux". 

    En résumé, l'espace est un réseau de spins, dont les noeuds représentent les grains élémentaires, et les liens leurs relations de voisinage. L'espace-temps est créé à partir des processus où ces réseaux de spins se transforment les uns en les autres, et ces processus sont exprimés par des sommes de mousses de spins, où une mousse représente un parcours idéal d'un réseau de spins, c'est à dire un espace-temps granulaire, où les sommets du réseau se combinent et se séparent. Ce pullulement microscopique de quanta à l'origine de l'espace et du temps obéit au calme apparent de la réalité macroscopique qui nous entoure. Chaque centimètre cube d'espace et chaque seconde de temps qui passe sont le résultat de cette mousse dansante de quanta minuscules.

     

    6) De quoi le monde est-t-il fait?

    Nous en sommes arrivés au point où l'espace de fond tel qu'on le connait a disparu, le temps a disparu ainsi que les particules et les champs classiques. 

    Depuis Newton, le monde a évolué:

    Newton:                          Espace  Temps                            Particules

    Faraday-Maxwell:          Espace  Temps                       Champs  Particules

    Einstein 1905:                Espace-temps   Champs                       Particules

    Einstein 1915:                Champs covariants                                Particules

    Mécanique quantique:  Espace-temps                        Champs quantiques          

    Gravité quantique:                            champs quantiques covariants

     

    L'aboutissement de cette évolution est que les particules sont des quanta de champs quantiques, l'espace n'est qu'un champ, lui aussi quantique. On vient de voir que le temps naît à partir de des processus de ce même champ. Autrement dit, le monde est entièrement fait de champs quantiques. Comme nous l'avons vu, ces champs ne se situent pas dans l'espace-temps. Ils vivent "les uns sur les autres", de façon comparable aux états de superposition quantique, des champs sur des champs. L'espace et le temps que nous percevons à grande échelle sont l'image floue et approchée d'un de ces champs quantiques, le champ gravitationnel. Ils vivent en eux-mêmes, sans avoir besoin d'un espace-temps qui leur serve de substrat. Ils sont appelés champs quantiques covariants et sont capables d'engendrer l'espace-temps. Ainsi, le monde, les particules, l'énergie, l'espace et le temps ne sont que la manifestation de cette entité, le champ quantique covariant. Pour Carlo Rovelli, c'est sans doute la meilleure description que nous ayons aujourd'hui de la substance primordiale qui forme le tout, conçue par le premiers savant et philosophe Anaximandre, l'apeiron ("L'apeiron (en grec ancien ἄπειρον / apeiron) est un concept philosophique présenté la première fois par Anaximandre au vie siècle av. J.-C. ( voir La Parole d'Anaximandre ) pour désigner ce principe originel que recherchaient les tenants de l'école milésienne. Thalès voyait en l'eau le principe originel, la substance de toute chose. Pour Anaximandre, c'est l'apeiron, qui signifie illimité, indéfini et indéterminé, qui est le principe et l'élément de tout ce qui existe. L’apeiron est inaccessible à la sensibilité, mais il doit exister. Il est nécessaire pour expliquer l’existence de tout ce que nous percevons. Il ne peut posséder de qualité déterminée et n'est désigné que négativement"). Werner Heisenberg a pu déclarer dans Physique et Philosophie": "Toutes les particules élémentaires pourraient se réduire à une substance universelle que nous pouvons appeler énergie ou matière; mais aucune de ces diverses particules ne pourrait être préférée aux autres comme étant plus fondamentale. Ce dernier point de vue correspond naturellement à la doctrine d'Anaximandre, et je suis convaincu qu'en physique moderne, c'est ce point de vue qui est le bon."

    Nous en sommes maintenant au point où on peut aller au-delà de l'apparente contradiction entre l'espace continu et courbe de la relativité générale et les quanta discrets de la mécanique quantique qui vivent dans un espace plat et uniforme. Entre le  continuum de l'espace temps  et les quanta d'espace discrets il y a une relation qu'on peut comparer à celle qui existe entre les ondes électromagnétiques et les photons. On peut dire que les ondes sont une vision approximative à grande échelle des photons et les photons sont la façon les ondes interagissent. De même, l'espace et le temps continus sont une vision approximative à grande échelle de la dynamique des quanta de gravité qui sont eux-mêmes la façon dont l'espace et le temps interagissent. Les mathématiques décrivent le champ gravitationnel quantique de même que les autres champs quantiques. 

    Mais le prix à payer, c'est qu'il faut conceptuellement renoncer à notre vision habituelle de l'espace et du temps comme structures générales dans lesquelles penser et intégrer le monde et ne voir l'espace et le temps que comme des approximations qui n'apparaissent qu'à grande échelle. Kant, avec sa théorie de la connaissance, pensait avec raison que le sujet de la connaissance et son objet sont inséparables, mais il regardait à tort le temps et l'espace comme des formes a priori de la connaissance c'est à dire des parties d'une grammaire indispensable pour comprendre le monde.

    En fait, si on regarde en profondeur, la relativité générale et la mécanique quantique ne sont pas tant dans la tension qu'on décrit généralement, elles se parlent plutôt et se donnent la main. Les relations spatiales qui tissent l'espace courbe d'Einstein (continuum à notre échelle), sont les interactions qui tissent les relations entre les systèmes élémentaires de la mécanique quantique. Elles deviennent compatibles comme les deux faces "d'une même médaille" quand on pense l'espace et le temps comme deux aspects d'un champ quantique, qui peuvent exister sans avoir besoin du support d'un espace externe.  

    Le principal avantage de cette physique, comme nous le verrons dans dans la quatrième partie du livre de Carlo Rovelli, c'est que les infinis qui embarrassaient la théorie quantique des champs disparaissent lorsqu'on ne fait plus l'hypothèse que l'espace est continu. Les singularités qui rendaient absurdes les équations d'Einstein quand le champ gravitationnel devenait trop grand (la courbure tend alors vers l'infini) disparaissent également. Elles venaient du fait qu'on négligeait la quantification du champ. 

     

    En conclusion de cet article. 

    Dans l'article suivant, consacré à la quatrième partie du livre de Carlo Rovelli, nous verrons quelques conséquences physiques de cette théorie. On peut sans doute difficilement s'imaginer et penser ces entités discrètes qui ne sont ni dans l'espace, ni dans le temps et qui pourtant tissent l'espace et le temps par leurs relations. Mais n'en n'était-il pas de même quand Anaximandre déclarait:que sous nos pieds il n'y avait sans doute que le même ciel que celui que nous voyons au-dessus de nos têtes (Il fut le premier à employer ce terme : 'principe. Il assure que ce principe n’est ni l’eau, ni aucune de ces substances qu’on appelle éléments. C’est au au contraire une certaine autre nature apeiron, de laquelle naissent tous les cieux et tous les mondes que ces cieux contiennent )? Ou  d'Aristarque de Samos qui a découvert, en mesurant la distance de la lune et du soleil, que ces objets sont très éloignés et qu'il ne s'agit pas de petites boules, mais d'astres gigantesques? Ou enfin de Hubble quand il a compris que les petits nuages au milieu des étoiles sont en fait d'immenses mers d'étoiles immensément lointaines?  

    Avec Carlo Rovelli on peut conclure ce chapitre "le tempe n'existe pas": "Le monde n'a cessé de s''élargir autour de nous pendant des siècles. Nous voyons plus loin, nous le comprenons mieux et demeurons stupéfaits devant sa diversité, toujours plus vaste que ce que nous pouvons imaginer, et devant le caractère limité des images que nous en avons. En même temps,  la description que nous parvenons à en donner devient plus restreinte, mais aussi plus simple. Nous sommes des petites taupes aveugles sous la terre, qui savent peu, voire rien du monde, mais nous continuons à apprendre".

    "Tout le récit qu'ils nous ont fait de cette nuit [...] est plus convaincant que de fantastiques visions;  - il a le caractère d'une grande consistance, - tout étrange et tout merveilleux qu'il est. " William ShakespeareLe songe d'une nuit d'été.

    Mon prochain article s'intitulera: Au-delà de l'espace et du temps.

     

    Liens chapitre 5:

    http://www.crdp-strasbourg.fr/je_lis_libre/livres/Shakespeare_LeSongeDUneNuitDEte.pdf (William Shakespeare "le songe d'une nuit d'été")

    https://www.erudit.org/fr/revues/ltp/1958-v14-n1-ltp0952/1019959ar.pdf (Mythe et Philosophie chez Anaximandre1 « Anaximandre affirme que le principe et l’élément des êtres est Yapeiron. Il fut le premier à employer ce terme : 'principe. Il assure que ce principe n’est ni l’eau, ni aucune de ces substances qu’on appelle éléments. C’est au au contraire une certaine autre nature apeiron, de laquelle naissent tous les cieux et tous les mondes que ces cieux contiennent)

    http://www.matierevolution.fr/spip.php?article4027 (Pourquoi il n’y a pas de trajectoire du mouvement des particules en physique quantique ?)

    http://www.matierevolution.fr/spip.php?article38 (Matière et lumière dans le vide: Les particules n’accèdent à l’existence dans le monde ordinaire que grâce à un processus de création-annihilation dans ce plein qu’est le vide)

    http://www.matierevolution.fr/spip.php?article447 (Où en est l’unification quantique/relativité)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/cosmologie-quantique-boucles-ou-145248  (par Bernard Dugué (son site) Cosmologie quantique, boucles ou cordes, la fin du monde moderne est-elle en vue)

    http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t17651-equation-de-schrodinger-et-test-de-quantification-du-champ-gravitationnel
    Equation de Schrödinger et test de quantification du champ gravitationnel Sam 16 Avr 2016 

    Deux papiers trouvés sur arXiv.org au grès de mes pérégrinations, décrivant une proposition d'expérience avec un dispositif optique et mécanique pour trancher si les champs gravitationnels peuvent être quantifiés ou pas (il s'agirait d'un micro-disque supraconducteur en osmium). Langue de Shakespeare et solide bagage mathématique exigés...

    Optomechanical test of the Schrödinger-Newton equation (PDF)

    Effects of Newtonian gravitational self-interaction in harmonically trapped quantum systems (PDF)

    Un article explicatif sans maths, mais avec quelques graphiques de niveaux d'énergies d'un système quantique perturbé par une interaction gravitationnelle faible :

    A newly proposed table-top experiment might be able to demonstrate that gravity is quantized

    http://www.ens-lyon.fr/DSM/SDMsite/M2/stages_M2/Dupuis.pdf (mousses de spins en gravité quantique)

    https://sciencetonnante.wordpress.com/2016/09/02/la-gravite-quantique-a-boucles/ (la gravité quantique à boucles)
    http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-gravitation-quantique-boucles-8832/ (la gravité quantique à boucles)
    http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg2.htm (la théorie de la gravitation quantique à boucles)
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Chromodynamique_quantique_sur_r%C3%A9seau (chromodynamique quantique sur réseau)

    https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0309028.pdf (Boucles et Mousses de Spin en Gravité Quantique)

     http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/pp/02electrofaible/II.htm (introduction à l'électrodynamique quantique) http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/pp/05jauge/jauge4.htm (la chromodynamique quantique)
    http://gps.ijl.univ-lorraine.fr/webpro/chatelain.c/GroupeM/Colloque-Mars09/PDF/GCohenTannoudji.pdf (Les diagrammes de Feynman, la partition du modèle standard Gilles Cohen-Tannoudji - l'intégrale de chemins) 

    https://www.belial.fr/o/blog/l-enigme-de-l-univers (Sur l'île artificielle d'Anarchia, située en plein Océan pacifique, se déroule un colloque durant lequel doit être présentée la Théorie du Tout, censée décrire et expliquer l'Univers à l'aide d'outils mathématiques. Un journaliste scientifique, envoyé pour couvrir l'événement, va se retrouver mêlé à une intrigue d'une grande complexité, riche en considérations philosophiques et métaphysiques, qui débouche, comme toujours chez Greg Egan, sur une vision mécaniste, une sorte de « behaviorisme quantique » aux implications vertigineuses) Greg Egan

    http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2011/06_Rovelli.pdf (de la gravitation quantique à boucles par carlo rovelli) 

    https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00337352/document (Modèles de mousses de spin pour la gravité quantique en 3 dimensions David Louapré)

    http://www.ens-lyon.fr/DSM/SDMsite/M2/stages_M2/Dupuis.pdf (Mousses de spins en gravité quantique)

    https://arxiv.org/pdf/hep-th/0601129.pdf (Mousses de spins en gravité quantique)

    http://inspirehep.net/record/871199/files/Valentin_Bonzom-thesis-Quantum_Geometry_in_Spin_Foams-Géométrie quantique dans les mousses de spins De la théorie topologique BF vers la relativité généraleFrom_the_topological_BF_theory_towards_general_relativity.pdf (Géométrie quantique dans les mousses de spins De la théorie topologique BF vers la relativité générale  thèse de Valentin Bonzomà


    Les champs:

    http://www.astrosurf.com/luxorion/quantique-champ.htm (le concept de champ)

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_quantique_des_champs#Champs_quantiques (champs quantiques: La façon dont la théorie des champs fut introduite par Dirac à partir des particules élémentaires est connue pour des raisons historiques sous l'appellation de seconde quantification)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/seconde-revolution-quantique-les-141982  (Seconde révolution quantique : Les particules et les champs n’existent pas ! La « déchirure ontologique » dans la matière et la revanche de Platon par Bernard Dugué)

    http://lesgrandesquestionsdelavie.over-blog.com/2014/12/les-champs-quantiques-informationnels-substrats-de-l-univers.html (Les champs quantiques informationnels, substrat de l'univers)

    http://www.wearealgerians.com/up/uploads/139918943449942.pdf (Théorie quantique des champs)

    https://media4.obspm.fr/public/ressources_lu/pages_relat-gene/impression.html (Le continuum espace-temps de l'univers)

    http://www.philipmaulion.com/2017/05/emergence-pourquoi-les-physiciens-recourent-ils-a-cette-notion.html (Pourquoi les physiciens recourent t-ils à la notion d'émergence? premier exemple de la survenue de la notion d’émergence celui relatif à la théorie de la gravité quantique à boucles telle qu’elle est présentement développée par Carlo Rovelli. Il écrit : « Il n’y a pas de temps dans la gravité quantique à boucles… Qu’est-ce donc enfin que le temps, et son « écoulement ?» « Le temps doit émerger (sic), comme l’espace, du champ gravitationnel quantique[1]. » Selon l’auteur, les raisons pour lesquelles l’espace et le temps ne résultent que d’un processus émergent, c’est qu’ils ne sont pas réels car selon lui le monde est fait de champs quantiques invariants)



    Liens chapitre 3 et 4:

    https://www.cairn.info/revue-anthropologie-des-connaissances-2017-3-page-503.htm (réenchanter la science, résumé synthétique)

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Proc%C3%A8s_et_r%C3%A9alit%C3%A9 (Procès et réalité : Essai de cosmologie: oeuvre de Whitehead, 1929. Elle fait suite à sa longue collaboration avec Bertrand Russell qui mena à leur coécriture des Principia Mathematica. Elle stipule les conditions que doivent, ou devraient, remplir tout système spéculatif : être cohérent, logique, applicable, adéquat et nécessaire afin de pouvoir interpréter toute notre expérience 3'4. Le livre se veut comme une enquête afin de développer, élargir la métaphysique par une série de questions religieuses et philosophiques, démontrant que cela ne se peut sans un système élaboré pour la compréhension de chaque science, et d'en extraire l'expérience5. Dans Procès et réalité, Whitehead expose sa philosophie de l'organisme, aussi appelée philosophie du processus. Cette philosophie y sert de toile de fond à un paradigme de la subjectivité6, que Whitehead appelle aussi « un langage métaphysique complété ».

    http://www.philo5.com/Les%20philosophes%20Textes/Whitehead_Proces.htm (le procès)

    https://www.cairn.info/revue-d-histoire-des-sciences-2012-1-page-81.htm (Alfred North Whitehead précurseur des théories de l’auto-création par Alain Beaulieu)

    https://noesis.revues.org/1628  (Whitehead et les pères fondateurs de la mécanique quantique

    Sébastien Poinat)

    https://www.academia.edu/10340393/Espace_et_relativit%C3%A9_restreinte_selon_A._N._Whitehead (Jean-Pascal Alcantara ESPACE ET RELATIVITÉ RESTREINTE DANS LA PHILOSOPHIENATURELLE  D'AN WHITEHEAD)

     

    https://www.academia.edu/7514278/G%C3%B6del_et_Whitehead_monadologie_et_th%C3%A9orie_de_la_relativit%C3%A9 (Gödel et Whitehead: monadologie et théorie de la relativité)

    http://www.eoht.info/page/Christian+de+Quincey (En philosophie , Christian de Quincey (1955-) est un philosophe américain connu son livre de 2002, Radical Nature, dans lequel il affirme que la conscience , l' esprit et l' âme descendent tout le long de l' échelle  évolutive jusqu'aux atomes et molécules et au-delà. et ce faisant, il tente de dissiper le point de vue matérialiste du «désintérêt de la matière», cette matière inerte et « morte », ce qui entraîne un dialogue entre les écoles de pensée matérialiste et dualiste. 

    https://trans4mind.com/counterpoint/index-new-age/quincey.shtml (Conscience: Vérité ou Sagesse

    Par Christian de Quincey)

    https://www.facebook.com/ChristiandeQuincey.ConsciousnessforLife/

    https://lesbrindherbes.org/2015/03/07/voir-le-monde-autrement-les-champs-morphogenetiques-de-r-sheldrake/ (Voir le monde autrement : Les« champs morphogénétiques »  de R. Sheldrake)

    https://noesis.revues.org/1637 (Devenirs et individuations. L’hommage de Whitehead à Bergson

    Didier Debaise)

    https://www.cairn.info/revue-philosophique-2006-1-page-7.htm (La vie perceptive selon Whitehead parMaurice Élie. Le procès étant celui des « sentirs », et les sentirs étant des préhensions « positives » [5][5] « Les “préhensions négatives” [...] “excluent du sentir”...., une forme de perception est déjà présente dans ce jeu de saisiesmutuelles des entités atomiques les unes par les autres ; la perception est une espèce dont la préhension est le genre [6][6] Dans un passage de Procès et réalité, Whitehead finit.... Percevoir, c’est prendre et recevoir avant de comprendre)

    https://www.memoireonline.com/09/11/4817/m_Lheritage-leibnizien-dans-la-cosmologie-dAN-Whitehead11.html (Leibniz considère que le monde est composé de monades et Whitehead d'entités actuelles auxquelles s'ajoutent les objets éternels. Les relations événements à événements se font par ce que Whitehead nomme «les préhensions ». Les entités actuelles sont douées de « préhensions » c'est-à-dire de saisies, de captures, de sentirs, de feelings.

    « J'emploierai donc le mot « préhension » dans le sens d'appréhension non cognitive)

    http://www.inif.ucr.ac.cr/recursos/docs/Revista%20de%20Filosof%C3%ADa%20UCR/ACTAS%20CONGRESO%20DE%20FILOSOFIA/(5)%20whitehead/I.%20whiteheads%20theory%20of%20prehension.pdf (WHITEHEAD'S THEORY OF PREHENSION CHARLES HARTSHORNE)

    http://ppquimby.com/alan/prehen.htm (La Préhension de Whitehead par Alan Anderson)

    https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01273419/document (Deleuze et Whitehead : une étude comparative de leur métaphysique, empirisme transcendantal et empirisme spéculatif Moon Kyo Lee)

    http://nicolasbaier.com/pages/Prehension_2.html («La vraie question philosophique est : comment un fait concret peut-il manifester des entités abstraites de lui-même, auxquelles cependant il participe par sa propre nature ?» Alfred North Whitehead, Procès et réalité)

    http://www.philopsis.fr/IMG/pdf/whitehead_proces_et_realite_fait_et_forme.pdf (Le monde Whitehead, Procès et réalité, « Fait et forme » Bertrand Saint-Sernin)

    https://methodos.revues.org/527 (Isabelle Stengers, Penser avec Whitehead)

    https://www.cairn.info/revue-les-etudes-philosophiques-2002-4-page-511.htm (Whitehead et la subjectivité parXavier Verley)

    http://www.christiandequincey.com/ (the wisdom academy)

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Interpr%C3%A9tation_transactionnelle_de_la_m%C3%A9canique_quantique (L'interprétation transactionnelle de la mécanique quantique TIQM) est une interprétation qui décrit les interactions quantiques sous la forme d'une onde stationnaire formée par la combinaison d'une onde précédant la particule (en avance dans le temps) et d'une onde suivant la particule (en retard dans le temps), elle décrit tout évènement quantique comme étant une « poignée de main » entre l’onde avancée et l’onde retardée. proposée pour la première fois par John G. Cramer en 1986. Il indique que cette façon de voir les choses est plus intuitive, évite le problème philosophique du rôle de l'observateur dans l'interprétation de Copenhague, et résout divers paradoxes quantiques1 L'existence d'ondes avancées et retardées en tant que solutions admissibles aux équations de Maxwell fut déjà proposée par Richard Feynman et John Archibald Wheeler en 1945 voire la théorie de l'absorbeur de Wheeler et Feynman)

     

    Liens sur le temps:

    http://ciret-transdisciplinarity.org/bulletin/b12c5.php (ETIENNE KLEIN  Le temps de la physique [1])

    https://www.drgoulu.com/2008/12/24/la-nature-du-temps-2/#.Wb5t08irSCg (Dr goulu: la nature du temps)

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Dilatation_du_temps

    http://fondationdenisguichard.com/spip.php?article98 (Anoine Suarez : libre arbitre, conscience intermittente et physique quantique "Dans le monde quantique, le concept de temps n’a pas de sens. Les lois de conservation qui règlent le monde matériel (conservation de l’énergie) exigent qu’il y ait une coordination non locale qui vienne de l’extérieur de l’espace temps" : à partir de ce constat issu de résultats expérimentaux, Antoine Suarez développe des hypothèses sur l’interaction de la conscience avec ces phénomènes).

     

    https://halshs.archives-ouvertes.fr/halshs-00004283/document (Galilée et la mathématisation du mouvement Michel Paty

    https://sciencetonnante.wordpress.com/2011/10/10/la-theorie-de-la-relativite-de-galilee/ (théorie de la relativité de galilée)

    http://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-relativite-restreinte-naissance-espace-temps-509/page/3// (galilée et la relativité galiléenne)

    http://www.aim.ufr-physique.univ-paris7.fr/CHARNOZ/homepage/GRAVITATION/grav4.html  (Galilée (1564-1642)

    https://sciencetonnante.wordpress.com/2011/10/10/la-theorie-de-la-relativite-de-galilee/ (la théorie de la relativité de... galilée)

    http://www.philocours.com/cours/cours-galilee-experimentation.htm (galilée et l'expérimentation scientifique. Héritier de platon?)

    http://www.astrosurf.com/quasar95/exposes/huygens.pdf (CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695) Mathématicien, physicien et astronome)

    http://popups.ulg.ac.be/0037-9565/index.php?id=289&file=1&pid=287 (le temps selon newton et einstein)

     

    https://philosophiascientiae.revues.org/692 (La disparition du temps en gravitation quantique

    Alexis de Saint-Ours)

    http://www.astrosurf.com/luxorion/temps-nexistepas.htm (et si le temps n'existait pas?)

    https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/la-relativite-d-einstein-n-est-pas-162829 (la relativité d’Einstein n’est pas la bonne théorie pour décrire le cosmos et la gravité

    par Bernard Dugué (son site)) 

    http://www.2012un-nouveau-paradigme.com/2016/03/le-temps-n-existe-pas.html (Le temps continue à s’écouler dans l’avenir, mais s’il n’existait pas réellement? Tout dans l’univers à ce moment précis et le temps n’existe pas, du moins selon la théorie quantique. L’idée que le temps s’écoule est en fait assez absurde)« On constate que le temps disparaît de l’équation Wheeler-DeWitt »

    http://www.elishean.fr/le-temps-nexiste-pas/ (le temps n'existe pas au niveau macroscopique)

    http://popups.ulg.ac.be/0037-9565/index.php?id=289&file=1&pid=287  (le temps selon newton et einstein)


    Galillée, newton, kant et la reconnaissance du temps par http://lesmaterialistes.com/ (il y a 21 parties)

    http://lesmaterialistes.com/galilee-newton-kant-reconnaissance-espace-temps-1e-affirmation-laique-science  (Galilée, Newton, Kant et la reconnaissance de l'espace et du temps – 1e partie : l'affirmation laïque de la science)

    http://lesmaterialistes.com/galilee-newton-kant-reconnaissance-espace-temps-galilee  (Galilée, Newton, Kant et la reconnaissance de l'espace et du temps – 2de partie : Galilée)

     

     Liens: Télécharger l'entretien de Simone Speziale sur la gravité quantique à boucles: http://podcast.quadriviumradio.com/physique/simone-speziale/

     

    C. Rovelli, S'affranchir du temps, Pour la Science - N°397 - novembre 2010.

     

    L. Smolin, Des atomes d'espace et de temps, Pour la Science N°316 - février 2004.

     

     

    Gravité quantique à boucles: des atomes d'espace aux trous noirs par Simone SPEZIALE

     

     

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  • Carlo Rovelli par-delà le visible

    Mon article 1: Espace quantique et temps relationnel.

     

    Livre de carlo rovelli par-delà le visible http://www.actu-philosophia.com/spip.php?article673

     

    *


    http://www.doublecause.net/index.php?page=Carlo_Rovelli.htm (Et si le temps n'existait pas par carlo rovelli)


     

    http://www.actu-philosophia.com/spip.php?article673 (Carlo Rovelli: Par-delà le visible)

     

    http://www.wearealgerians.com/up/uploads/139910915883722.pdf (rien ne va plus en physique, l'échec de la théorie des cordes préface d'alain connes...Dieu pourrait être ou ne pas être. Ou les dieux. Pourtant, il y a quelque chose qui nous ennoblit dans notre quête du divin. Quelque chose d’humanisant, dans chacun des pas qui mènent les hommes vers la recherche d’une vérité plus profonde. Certains cherchent la transcendance dans la méditation ou la prière...)

     

    (facebook; Gravitation quantique Par Abdelatif Djellab)

    https://www.matierevolution.fr/spip.php?article3814 (Comment la physique se prépare à une nouvelle révolution conceptuelle fondamentale?)

     

    https://arxiv.org/abs/physics/0401128 (Ruediger Vaas au-delà de l'espace et du temps:  Une introduction informelle à la géométrie quantique (gravité quantique en boucle), les réseaux de spin, les trous noirs quantiques et le travail d'Abhay Ashtekar, Carlo Rovelli, Lee Smolin et autres.

     

    1) Introduction

    Je viens d'interrompre mes articles à propos du  livre de Lee Smolin "La renaissance du temps" au chapitre 14 que j'ai présenté dans "mon article 7". J'avais conclu: "Après ce chapitre 14, nous pouvons maintenant aborder le chapitre 15 du livre de Lee Smolin "la renaissance du temps, pour en finir avec la crise de la physique": l'émergence de l'espace. Pour Dr Goulu, "Ce long chapitre (la renaissance du temps par la relativité), est le plat de résistance du livre. C’est là que ça passe où ça casse, et j’ai mis plus de deux semaines à le digérer avec peine. Il commence très fort: L’aspect le plus mystérieux du monde est juste sous nos yeux. Rien n’est plus banal que l’espace, et pourtant lorsque nous l’examinons de près, rien n’est plus mystérieux. Je crois que le temps est réel et essentiel à une description fondamentale de la nature. Mais je crois probable que l’espace va s’avérer n’être qu’une illusion (…) Selon Smolin, l’existence d’un temps réel est indispensable pour réconcilier les deux pans de la physique, mais l’espace ne l’est pas. Parmi les théories ayant exploré l’idée que l’espace émerge d’une structure de graphe plus fondamentale, la première est la “triangulation dynamique causale

    Mais je reviendrai plus tard sur l'émergence de l'espace, car je vais d'abord approfondir la question du temps avec la lecture du livre de Carlo Rovelli "par-delà le visible, la réalité du monde physique et la gravité quantique" (Je rédigerai ultérieurement ma lecture des premiers chapitres du livre de Rovelli concernant la partie I ( chapitre 1la limite de divisibilité - c'est à dire les grains, et la nature des choses), chapitre 2: les classiques avant Einstein et Planck, avec Newton et Faraday) et la partie II - le début de la révolution (chapitre 3Albert ou la relativité), (chapitre 4: les quantas).

     

    Je saute directement à la troisième partie: Espace quantique et temps relationnel. Après les rappels historiques passionnants et des explications dont Carlo Rovelli a le secret concernant la relativité et la physique quantique, leurs limites et questionnements qui ont abouti à ce que Lee Smolin décrit comme la crise de la physique avec son "rien ne va plus en physique", nous allons aborder les mystères de la gravitation quantique dont l'ambition est de les dépasser par une nouvelle théorie qui en réalisera peut-être l'unification. En effet, affirme le site matierevolution.fr"Aujourd’hui, notre physique est dominée par deux grands corpus théoriques : la relativité et la mécanique quantique. Malheureusement, ils semblent inconciliables, et chacun nécessite une conception du monde qui s’oppose à celle de l’autre. Ces problèmes sont particulièrement apparents lors de l’étude de l’univers primordial, des trous noirs et de la nature du vide. Les théoriciens cherchent une nouvelle théorie qui harmoniserait la physique. »

     

    A voir d'abord: Carlo Rovelli sur france culture:   https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-physique-peut-elle-tout-expliquer: Comment unifier mécanique quantique et relativité générale, les deux réussites majeures de la physique du XXème siècle?

    ou: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00872968/document

    ou la relativité générale par Etienne Klein: http://etienneklein.fr/?s=relativite%20generale

     

     

    2)  Présentons d'abord quelques liens qui résument bien le livre de carlo rovelli ou qui concernent la question du temps

    http://www.agoravox.fr/tribune-libre/article/par-dela-le-visible-la-realite-du-163046: une vision de "par-delà le visible" par Automates Intelligents (JP Baquiast)

    https://blogs.mediapart.fr/jean-paul-baquiast/blog/020215/par-dela-le-visible-ouvrage-de-carlo-rovelli

    http://www.actu-philosophia.com/spip.php?article673: une vision de "par-delà" le visible avec actuaphilosophia.com

    https://philosophiascientiae.revues.org/692 la disparition du temps en gravitation quantique

    https://www.drgoulu.com/2015/01/28/la-renaissance-du-temps/#.WX7vR9SLQ_4 (lee smolin: la renaissance du temps 1/2 chapitres 1 à 10)

    https://www.drgoulu.com/2015/12/31/la-renaissance-du-temps-22/#.WX7pLtSLQ_(lee smolin: (la renaissance du temps 2/2 chapitres 11 à 19)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/la-renaissance-du-temps-pour-en-151868 (lee smolin: la renaissance du temps pour en finir avec la crise de la physique)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/la-relativite-d-einstein-n-est-pas-162829 (Bernard dugué: La relativité d’Einstein n’est pas la bonne théorie pour décrire le cosmos et la gravité)

    http://guillemant.net/index.php?cate=articles&part=physique_temps&page=Ce_quen_disent_les_physiciens.htm (philippe guillement: le temps, ce qu'en disent les physiciens?)

    http://etienneklein.fr/wp-content/uploads/2016/03/1986.Etiage.pdf (La relativité générale à l'étiage JEAN EISENSTAEDT)

     

         2-1) Dans la partie II de son livre, Carlo Rovelli nous a fait partager l'image actuelle du monde suggérée par la physique fondamentale, sa force, ses faiblesses, ses limites. Dans un espace-temps courbe, né du big bang il y a plus de 14 milliards d'années, il est en expansion, sans doute accélérée comme le montrent les mesures actuelles. Cet espace est un objet réel, un champ physique dont la dynamique est décrite par les équations d'Einstein:R_{{\mu \nu }}\ -\ {\frac  {1}{2}}\,g_{{\mu \nu }}\,R\ +\ \Lambda \ g_{{\mu \nu }}\ =\kappa T_{{\mu \nu }}L'espace se courbe sous l'action de la matière-énergie et matière, temps et espace ne font qu’un et cet espace peut s'effondrer dans un trou noir quand la densité devient trop importante. 

    La matière, elle, est répartie en 100 milliard de galaxies connues contenant chacune environ 100 milliards d'étoiles. Elle est constituée de champs quantiques, qui se manifestent sous forme de particules. Ces champs quantiques se manifestent sous forme de particules ou bien d'ondes, comme les ondes électromagnétiques. Le site lesgrandesquestionsdelavie.over-blog.com pense même que ces champs quantiques informationnels sont le substrat de l'univers: "la matière au niveau quantique existe dans 2 états à la fois et en même temps : particule et onde sont intriquées, elle existe donc dans 2 lieux et 2 états différents en même temps en communiquant instantanément par des trous de ver à des vitesses supraluminiques. Cette intrication définit l'état quantique". Quant à leur réalité, la question n'est pas réglée comme l'affirme pourlascience.fr (particules et champs sont-ils réels?): "les notions classiques de particule ou de champ ne correspondent pas à ce que décrit la théorie. Si les images mentales évoquées par les mots « particule » et « champ » ne correspondent pas à ce que décrit la théorie quantique des champs, les physiciens et les philosophes doivent trouver par quoi les remplacer [...] Une idée particulièrement radicale consiste à affirmer que tout se réduirait à des entités intangibles et à rien d'autre, sans aucune référence à des objets". 

    Quoiqu'il en soit, ces champs quantiques qui décrivent les atomes, la lumière et tout le contenu de l'univers sont des objets bien bizarres: chacune des particules dont ils sont composés n'apparaît que quand elle interagit avec autre chose, se localisant en un point, tandis que quand elle est "seule", elle s'ouvre en un nuage de "probabilités". Le monde est un grouillement de faits quantiques élémentaires plongés dans la mer d'un espace dynamique houleux. 

    Avec ces images et conceptions du monde, il est possible de construire presque tout ce que nous voyons, mais il manque l'élément central que nous allons découvrir dans les chapitres suivants. Nous passons alors de ce que nous savons sur le monde de façon très crédible à ce que nous ne savons pas encore, mais que Carlo Rovelli va nous faire entrevoir. 

     

     

    3) Troisième partie du livre de Carlo Rovelli: Espace quantique et temps relationnel.

     

         3-1) L'espace-temps est quantique, les premiers pas (chapitre v: page 135 à 146).

     

    Liens:  http://www.liberation.fr/sciences/2015/02/12/physique-quantique-et-relativite-l-infini-en-boucles_1201390: physique quantique et relativité, l'infini en boucles 

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravit%C3%A9_quantique (gravité quantique)

    https://philosophiascientiae.revues.org/692 (La disparition du temps en gravitation quantique)

    https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00872968/document (Relier la mécanique quantique et la relativité générale ? Réflexions et propositions Bernard Guy)

    http://www.matierevolution.fr/spip.php?article447 (Où en est l’unification quantique/relativité?)

    Abhay Ashtekar du Center for Gravitational Physics & Geometry, université d'État de Pennsylvanie (USA)

    Lee Smolin de l'Institut Perimeter pour la physique théorique de Waterloo (Canada) ;

    Thomas Thiemann5 de l'Institut Max-Planck (Institut Albert Einstein, Potsdam, Allemagne), détaché à l'Institut Perimeter pour la physique théorique de Waterloo (Canada) ;

    Carlo Rovelli du Centre de Physique théorique de Marseille (France) ;

     

    Martin BojowaldL'univers en rebond Avant le big-bang

    Abhay Ashtekar  John Baez  Julian Barbour  Martin Bojowald  Louis Crane (https://arxiv.org/abs/gr-qc/0602120: (fondements mathématiques de la RG quantique)    Rodolfo Gambini     Brian Greene    Stephen Hawking    Peter Higgs   Christopher Isham     Ted Jacobson (https://arxiv.org/abs/gr-qc/9504004: thermodynamique de l'espace-temps, l'équation d'état d'einstein)     Michio Kaku      Renate Loll         Robert B. Mann                     Fotini Markopoulou-Kalamara (https://arxiv.org/abs/0909.1861)            Roger Penrose      Jorge Pullin      Carlo Rovelli      Tony C. Scott        Lee Smolin         Andrew Strominger        Thomas Thiemann (conférences sur la gravité quantique à boucles)

     

     

     

              3-1-1) La relativité générale et la mécanique quantique, ces "deux gemmes que nous a laissées le XXè siècle" (ainsi le dit Rovelli), ont été prodigues de dons, soit pour comprendre le monde , soit pour faire progresser la technologie. La relativité a enfanté la cosmologie, l'astrophysique, l'étude des trous noirs et des ondes gravitationnelles. La mécanique quantique est à la base des physiques atomique et nucléaire, de la connaissance des particules élémentaires, de la matière condensée etc... 

    Malheureusement ces deux corpus théoriques semblent inconciliables, et chacun nécessite une conception du monde qui s’oppose à celle de l’autre. Ces problèmes sont particulièrement apparents lors de l’étude de l’univers primordial, des trous noirs et de la nature du vide. Les théoriciens cherchent une nouvelle théorie qui harmoniserait la physique. Voici ce qu(en dit Carlo Rovelli dans "Et si le temps n'existait pas?": "La grande révolution scientifique du XXe siècle se compose de deux épisodes majeurs. D'un côté, il y a la mécanique quantique, de l'autre il y a la relativité générale d'Einstein. La mécanique quantique, qui décrit très bien les choses microscopiques, a bouleversé profondément ce que nous savons de la matière. La relativité générale, qui explique très bien la force de gravité, a transformé radicalement ce que nous savons du Temps et de l'Espace. Les deux théories sont très bien vérifiées, et sont à la base d'une grande partie de la technologie contemporaine. Or, ces deux théories mènent à deux manières très différentes de décrire le monde, qui apparaissent incompatibles. Chacune des deux semble écrite comme si l'autre n'existait pas. Ce qu'un professeur de relativité générale explique à longueur de journées en classe est un non-sens pour son collègue qui enseigne la mécanique quantique aux mêmes étudiants dans l'amphi d'à côté, et vice-versa. La mécanique quantique utilise les anciennes notions de temps et d'espace, qui sont contredites par la théorie de la relativité générale. Et la relativité générale utilise les anciennes notions de matière et d'énergie, qui sont contredites par la mécanique quantique." Le paradoxe est que ces deux théories fonctionnent parfaitement bien, chacune dans leur domaine. Mais quel est le rapport entre la physique quantique, la physique classique et la relativité? On l'a déjà vu, par exemple avec le chat de Schrödinger, les effets purement quantiques ne fonctionnent qu’à l’échelle de la physique quantique, c’est-à-dire à l’échelle de l’infiniment petit. Cela ne signifie pourtant pas que la physique quantique est dénuée de liens avec les autres disciplines. Elle explique beaucoup de phénomènes que la physique classique n’explique pas, et un grand nombre d’expériences confirment tout ce qu’on attend d’elle. Jusque là, tout va bien. Il reste cependant des choses qui ne sont pas expliquées par la physique quantique : la force de gravité par exemple. La célèbre relativité générale d’Eintein : elle explique la mécanique de l’univers à grande échelle, et présente la gravitation comme une déformation de l’espace-temps. Elle a été créée pour expliquer les effets de la gravitation que n’expliquait pas la physique classique. En résumé:

         -La physique quantique explique les choses avec ses outils à elle, c’est à dire avec les particules élémentaires que l’on connaît.

         -La force de gravité n’est pas expliquée par les outils quantiques, ça pose problème…

         -La théorie de la relativité de Einstein explique quant à elle très bien la gravité.

         -Mais on aimerait bien relier les deux théories. Pour l’instant, ça paraît impossible.

    Dans de très nombreuses situations, on peut négliger les prédictions spécifiques de la mécanique quantique, les corps ordinaires ou cosmiques étant bien trop grands pour être sensibles à la minuscule granulation quantique. Nous pouvons alors négliger et oublier les quanta quand nous décrivons leurs mouvements. De plus, les corps microscopiques comme un atome sont bien trop petits pour courber l'espace de façon significative. Mais il existe des situations où entrent en jeu la granularité quantique et la courbure de l'espace-temps, et là on ne dispose plus de théorie physique efficace. C'est le cas de ce qui est arrivé à l'univers au moment du big bang ou à l'intérieur d'un trou noir. De façon générale, on ne sait pas comment sont faits l'espace et le temps à très petite échelle. Ce sont des domaines où la mécanique quantique ne parvient à traiter de la courbure de l'espace-temps (La physique quantique considère explicitement l'espace et le temps comme entités préexistantes. De plus, dans cette théorie, l'espace-temps est plat, c'est-à dire euclidien ou pseudo-euclidien, et statique), ni la relativité générale à tenir compte des quanta. C'est là le problème de la gravité quantique. Einstein avait compris que l'espace et le temps sont les manifestations d'un champ physique, le champ gravitationnel, alors que Bohr, Heisenberg et Dirac avaient compris que tout champ physique est quantique, granulaire et probabiliste et qu'il se manifeste dans les interactions. Il s'ensuit que l'espace et le temps en tant que champ doivent être aussi des objets quantiques avec les mêmes étranges propriétés. 

    Qu'est ce qu'un espace quantique et un temps quantique? Un groupe de physiciens théoriques cités en tête de ce chapitre cherche laborieusement à résoudre ces questions. L'objectif est de trouver une théorie, c'est à dire un ensemble d'équations et surtout une vision du monde cohérente où cette schizophrénie entre relativité et quanta serait résolue. On se rappelle que ce n'est pas la première fois que la physique se trouve face à des théories apparemment contradictoires et a réussi l'effort de synthèse qui a permis de grands pas dans la compréhension du monde. Souvenons de Newton, qui a découvert la gravitation universelle en combinant la physique galiléenne (la chute des corps) avec la physique des planètes de Képler ou de Maxwell et Faraday qui ont dévoilé l'électromagnétisme et trouvé leurs équations en rapprochant tout ce qu'on savait sur l'électricité et le magnétisme. Et enfin Einstein résout l'apparent conflit entre la gravitation de Newton et la relativité restreinte par la relativité générale. 

    La vraie question est: peut-on élaborer une structure conceptuelle qui soit compatible à ce qui a été découvert sur le monde grâce aux deux théories. Pour comprendre l'espace et le temps quantique il faut revoir notre façon de concevoir les choses et repenser la grammaire de notre compréhension du monde, et ceci de fond en comble. Pour Carlo Rovelli, Il faut refaire comme  Anaximandre  lorsqu'il avait compris que la terre flotte dans l'espace et qu'il n'existe ni haut ni bas dans le cosmos, ou comme Copernic qui avait compris que nous nous déplaçons très vite dans le ciel ou comme Einstein qui avait compris que l'espace-temps ressemble à un mollusque et que le temps passe différemment en des lieux différents: Il faut chercher une vision du monde cohérente avec avec tout ce que nous avons appris, ce qui implique que nos idées sur la réalité devront alors changer. 

     

              3-1-2) Matveï Bronstein (Page 138) 

    Matvei Bronstein (Matveï Petrovitch Bronstein, né le 2 décembre 1906 à Vinnytsia, mort le 18 février 1938 à Léningrad, est un physicien théorique soviétique qui fut pionnier dans le domaine de la gravité quantique, auteur de travaux en astrophysique et en électrodynamique quantique, sur les semi-conducteurs et la cosmologie)

    Un des premiers à se rendre compte de cette nécessité pour comprendre la gravité quantique a été Matvei Bronstein, un tout jeune russe, figure romantique et légendaire qui est mort tragiquement sous Staline et qui était un ami de Lev Landau, sans doute le plus grand physicien théorique de l'URSS. Arrêté pendant les Grandes Purges, en août 1937, il est condamné par le Collège militaire de la Cour suprême de l'URSS et exécuté d'une balle dans la nuque le 18 février 1938. Le 9 mai 1957, il est réhabilité à titre posthume.

    Selon le site blogs.scientificamerican.comLandau, a entrepris de rechercher les fondements de la théorie quantique de l'électrodynamique."Ce qui gênait Landau était la question de savoir comment le célèbre principe d'incertitude de Heisenberg, combiné avec la relativité, s'appliquait aux champs électromagnétiques. Landau a affirmé qu'une telle incertitude relativiste rendait impossible de mesurer le champ à un moment donné. Et si vous ne pouvez pas mesurer le champ, même en principe, le concept d'un domaine a-t-il vraiment un sens? Si ce n'était pas le cas, l'approche de Pauli et Heisenberg s'effondra". Landau se trompait, ayant cru comprendre que le champ EM  était mal défini à cause des quantas. "C'est Bohr qui est venu pour sauver Pauli et l'électrodynamique quantique dans un article qu'il a écrit avec Leon Rosenfeld en 1933. Notoirement obscur, l'article a identifié le point faible de l'expérience de pensée de Landau, à savoir l'hypothèse de particules ponctuelles. Bohr et Rosenfeld ont expliqué pourquoi on devrait mesurer un champ moyen dans une région étendue de l'espace, pas en un seul point. Cependant, Landau, avec sa passion pour la clarté, n'était pas persuadé." C'est à ce moment-là que Matvei Bronstein, est entré en scène et a montré qu'il comprenait l'idée de Bohr mieux que Bohr. Il percevait que l'intuition de Landau manquait certes de rigueur, mais qu'elle contenait quelque chose d'important. Il a entrepris de reprendre le même raisonnement que Bohr (le champ EM quantique est bien défini en tout point de l'espace) mais en l'appliquant au champ gravitationnel gouverné par les équations d'Einstein, Landau se révélait avoir raison. Le Champ gravitationnel n'est plus bien défini si on tient compte des quanta. [Pourquoi la gravité quantique est-elle si difficile? Et pourquoi Staline a-t-il exécuté l'homme qui a été pionnier le sujet?].  Dans la recherche complète de Bronstein sur la gravité quantique, publiée en 1936, la partie la plus fascinante était la différence essentielle entre l'électrodynamique quantique et la théorie quantique de la gravité. Il a montré que la limite quantique de la mesure serait évidente pour les particules ayant une certaine masse caractéristique, maintenant connue sous le nom de la masse de Planck. Puisque la gravité dans la relativité générale est décrite par la géométrie, Bronstein a conclu que la difficulté de quantifier la gravité a mis en question toute la nature de l'espace et du temps: "L'élimination des incohérences logiques ... nécessite une reconstruction radicale de la théorie et en particulier , Le rejet d'une géométrie riemannienne traitant, comme nous l'avons vu, de quantités qui ne sont pas observables en principe, et peut-être aussi le rejet de nos concepts ordinaires de l'espace et du temps, en les remplaçant par des concepts beaucoup plus profonds et moins vifs. 

    [Mais comment la physique se prépare à une nouvelle révolution conceptuelle fondamentale?: Le point de vue de quelques chercheursSheldon Glashow, dans « Le charme de la Physique », Lee Smolin, dans « Rien ne va plus en physique ! », Robert B. Laughlin, dans « Un univers différent », Gilles Cohen-Tannoudji, dans « Le boson et le chapeau mexicain », Edgar Gunzig dans « Histoire de l’histoire des origines » (article de l’ouvrage collectif « L’homme devant l’incertain » dirigé par Ilya Prigogine), Alain Aspect, et Une hypothèse sur l’origine quantique virtuelle de la gravitation entre particules de masse inerte]

    Selon Carlo Rovelli il y a une façon simple de comprendre ce qui se passe Supposons qu'on veuille observer une région de l'espace extrêmement petite. Nous devons pour cela y placer un objet afin de marquer le point qu'on désire considérer, par exemple, plaçons y une particule. Mais Heisenberg nous dit qu'on ne peut localiser une particule de façon très précise dans le temps et que plus on cherche à localiser une particule quant à sa position, plus grande sera sa vitesse et sa tendance à s'échapper, donc plus grande sera son énergie  Mais l'énergie implique que l'espace se courbe. Mais si l'espace-temps se courbe trop, il se transforme en un trou noir. Lorsqu'elle tombe dans son propre trou noir, on ne la voit plus et on ne peut plus l'utiliser pour fixer une région de l'espace. 

    Ce résultat est général. (voir en page 140 du livre). La mécanique quantique et la relativité générale, prises ensemble, implique qu'il existe une limite à la divisibilité de l'espace. Au-dessous d'une certaine échelle, plus rien n'est accessible, on atteint les limites ultimes de la physique actuelle, on pourrait même dire qu'il n'y a plus rien d'existant. Pour arriver à cette échelle, il suffit de calculer   la taille minimale d'une particule avant qu'elle ne tombe dans son trou noir. On arrive ainsi à la limite physique de l'observabilitéPour pouvoir observer une entité physique à une échelle de longueur \ell  avec un faisceau lumineux, il faut une lumière dont la longueur d'onde est de l'ordre de \ell . Chaque photon d'un tel faisceau a une énergie de l'ordre de {\displaystyle Mc^{2}=\hbar c/\ell }, énergie qui déforme l'espace-temps dans son voisinage. Le Rayon de Schwarzschild d'un tel photon sera alors {\displaystyle r_{0}=2\ell _{\mathrm {P} }/\ell }, où {\displaystyle \ell _{\mathrm {P} }} est la longueur de Planck. Si donc on cherche à explorer des échelles de longueur plus petites que {\displaystyle \ell _{\mathrm {P} }}, le photon sera un trou noir de rayon supérieur à cette longueur, et donc toute observation en-dessous d'une telle échelle est en réalité impossible1On explicite cette longueur à partir des unités de PlanckLa longueur de Planck est définie par :{\displaystyle \ell _{P}={\sqrt {\frac {\hbar G}{c^{3}}}}},

    Dans cette égalité, on retrouve donc les trois constantes de la nature: la constante de Newton ({\displaystyle G=6{,}674\,08(31)\times 10^{-11}\;{\rm {m^{3}\cdot kg^{-1}\cdot s^{-2}}}}), la vitesse de la lumière c = 299 792 458 m/s qui donne l'ouverture du présent étendu et la constante de Planck h = 6,63 . 10 -34 joules.seconde, qui fixe l'échelle de la granularité quantique.

    La présence de ces trois constantes nous rappelle que nous regardons quelque chose qui a à voir avec la gravité (G), la relativité (c) et la mécanique quantique (h). Lee Smolin pense qu'on aurait dû appeler cette longueur longueur de Bronstein plutôt que longueur de Planck comme le rappelle le site http://chaours.rv.pagesperso-orange.fr/physique/Quant/string.htm 

    (Gravité quantique : théorie des cordes et gravitation quantique à boucles)

    C'est à cette échelle que se manifeste la gravité quantique, l'espace et le temps changent de nature. Ils deviennent un espace et un temps quantique. Tout le problème est d'en comprendre la signification. En effet, pour imaginer la longueur de Planck, faisons grandir avec Lee Smolin, une coquille de noix pour lui donner la taille de l'univers,  nous ne verrions pas encore la longueur de Planck. La longueur ainsi obtenue serait un million de fois plus petite que la coquille de noix initiale. C'est ce que Matveï Bronstein avait compris dans les années 1930, quand il rédige deux articles qui montrent que le relativité générale et la mécanique quantique sont incompatibles avec notre vision de l'espace-temps comme continuum infiniment divisible. [Gravitationsfelder,http://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/Bronstein.pdf (QUANTUM THEORY OF WEAK GRAVITATIONAL FIELDS1 By M. Bronstein.)]

    A voir Matvei Bronstein et gravité quantique: 70ème anniversaire du problème non résolu dans le site: http://people.bu.edu/gorelik/cGh_Bronstein_UFN-200510_Engl.htm 

     

    Mais Matveï Bronstein et Lev Landau, qui sont des communistes sincères deviennent perplexes quand Staline s'installe au pouvoir. Puis ils deviennent critiques et enfin hostiles. Landau s'en sort, pas facilement certes, mais il s'en sort. Mais Matveï est condamné à mort et exécuté le 18 février 1938! Il a 30 ans!

     

    https://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/why-is-quantum-gravity-so-hard-and-why-did-stalin-execute-the-man-who-pioneered-the-subject/ (Pourquoi la gravité quantique est-elle si difficile? Et pourquoi Staline a-t-il exécuté l'homme qui a été un pionnier sur le sujet? ...Lev Landau, a entrepris de rechercher les fondements de la théorie quantique de l'électrodynamique.Ce qui gênait Landau était la question de savoir comment le célèbre principe d'incertitude de Heisenberg, combiné avec la relativité, s'appliquait aux champs électromagnétiques. Landau a affirmé qu'une telle incertitude relativiste rendait impossible la mesurer du champ à un moment donné. Et si vous ne pouvez pas mesurer le champ, même en principe, le concept d'un domaine a-t-il vraiment un sens? Si ce n'était pas le cas, l'approche de Pauli et Heisenberg s'effondra....C'est à ce moment-là qu'un ami proche de Landau, Matvei Bronstein, est entré dans la scène et a compris l'idée de Bohr mieux que Bohr)

              3-1-3) Jonh Wheeler.

    Après Bronstein il y a eu Dirac, qui a consacré la dernière partie de sa vie à ce problème en introduisant des idées et des techniques sur lesquelles se fonde en grande partie les travaux actuels en gravité quantique (GRAVITATION QUANTIQUE : OÙ EN EST-ON ? par Aurélien Barrau), techniques grâce auxquelles on sait décrire un monde sans temps. Feynman a cherché à adapter à la relativité générale les techniques qu'il avait développés (les diagrammes de Feynman), mais n'y a pas réussi. Electrons et photons sont des quanta "dans l'espace" alors que dans la gravité quantique, c'est l'espace lui-même qui est quantifié. D'autres, comme Gérard't Hooft et Martinus Weltman, prix Nobel en 1999 pour avoir montré la consistance des théories utilisées pour décrire les forces nucléaires (« pour l'élucidation de la structure quantique des interactions électrofaibles en physique1 »), cherchaient en fait à montrer la consistance de la gravité quantique, mais ils n'y sont pas parvenus. Ensuite de nombreux scientifiques ont participé à une longue construction collective, parmi lesquels on peut citer Chris J. Isham.et ses articles

    Mais la personne qui a contribué plus que nul autre à accélérer la recherche sur la gravité quantique a été Jonh Wheeler, élève et collaborateur de Niels Bohr à Copenhague, collaborateur d'Einstein quand celui-ci s'est installé aux Etats-Unis. Il a eu comme étudiant Richard Feynman et a été au coeur de la physique du 20ème siècle. C'est lui qui a aussi inventé et rendu populaire le terme de trou noir pour désigner un objet céleste si compact que l'intensité de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. Wheeler est lié aux recherches sur la façon de penser l'espace-temps quantique; il a bien assimilé la leçon de Bronstein pour qui les propriétés quantiques du champ gravitationnel impliquent une modification de l'espace à petite échelle. En cherchant des images pour penser cet espace-temps quantique, il l'a imaginé comme un nuage de géométries superposées. Pensons à une mer vue d'avion à très haute altitude, nous voyons une étendue plane bleue et uniforme. Si nous descendons, nous commençons à voir de grandes vagues soulevées par un vent qui souffle sur la surface de la mer. Descendons encore et nous voyons les vagues se briser à la surface qui devient striée d'écume. On peut l'écouter de sa bouche sur:  https://www.webofstories.com/play/john.wheeler/77;jsessionid=BD6E4ACDEC15C102A3FB72E36397DDBC

    Wheeler a essayé de décrire cet espace agité, onde de probabilité de géométries différentes. C'est en 1966, qu'un jeune collègue, Bryce DeWitt, lui a fourni la clé. L'épisode est rappelé par DeWitt dans  .http://www.aip.org/history/ohilist/23199.html; à la demande de Wheeler au cours d'un voyage, DeWitt le rejoint à une correspondance à Raleigh Durham et lui montre l'équation d'une "fonction d'onde dans l'espace". C'est une équation dans laquelle DeWitt a remplacé des dérivées par les opérateurs de dérivation dans l'équation de Hamilton-Jacobi  de la relativité générale [voir dans ce site comme exemple au chap. 3.2.1:  q˙ = {q, Htot[N¯]} = {q, p} ∂Htot ∂p , p˙ = {p, Htot[N¯]} = −{q, p} ∂Htot ∂q et voir https://arxiv.org/abs/gr-qc/0101003: une introduction à la cosmologie quantique; cele donne en pdf.   https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0101003.pdf  où on trouve l'hamiltonien en 2.2 l'action formule 2.17].

    C'est ce que Shrödinger avait fait avec l'opérateur hamiltonien dans son premier travail pour obtenir son équation i\hbar {\frac  {d|\psi \rangle }{dt}}={\hat  {H}}|\psi \rangle  L'équation de Wheeler-DeWittest une sorte "d'équation des orbitales" de la relativité générale. Elle devrait déterminer la probabilité d'observer un espace courbe ou un autre.   Voir des explications et compléments dans le site:http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-avant-big-bang-12380/

    http://www.astrosurf.com/luxorion/cosmos-quantique3.htm (la cosmologie quantique et l'équation de Wheeler-DeWitt) 

    L'équation de Wheeler-DeWitt": Dans la gravité canonique, l'espace-temps est mis en folie dans des sous-variétés spatiales. Les trois métriques (c.-à-d. Métrique sur l'hypersurface) sont\ gamma _ {ij} et donné par

    g _ {\ mu \ nu} \, \ mathrm {d} x ^ {\ mu} \, \ mathrm {d} x ^ {\ nu} = (- \, N ^ 2 + \ beta_k \ beta ^ k) \ , \ mathrm {d} t ^ 2 + 2 \ beta_k \, \ mathrm {d} x ^ k \, \ mathrm {d} t + \ gamma_ {ij} \, \ mathrm {d} x ^ i \, \ mathrm {d} x ^ j. Dans cette équation, les indices romains prenent les valeurs 1, 2, 3 et les indices grecs prennent les valeurs 1, 2, 3, 4. La trois-métrique \ gamma _ {ij} donne le champ, et nous désignons ses moments conjugués par \ pi ^ {kl}. L'hamiltonien est une contrainte (caractéristique de la plupart des systèmes relativistes)

    \ mathcal {H} = \ frac {1} {2 \ sqrt {\ gamma}} G_ {ijkl} \ pi ^ {ij} \ pi ^ {kl} - \ sqrt {\ gamma} \, {} ^ {( 3)} \! R = 0où \ gamma = \ det (\ gamma_ {ij}) et G_ {ijkl} = (\ gamma_ {ik} \ gamma_ {jl} + \ gamma_ {il} \ gamma_ {jk} - \ gamma_ {ij} \ gamma_ {kl}) est la métrique de Wheeler-DeWitt.

    La quantification «met des chapeaux» sur les variables; c'est-à-dire que les fonctions des nombres dans le cas classique deviennent des opérateurs qui modifient la fonction d'état dans le cas quantique. Ainsi, nous obtenons l'opérateur

    \ widehat {\ mathcal {H}} = \ frac {1} {2 \ sqrt {\ gamma}} \ broadhat {G} _ {ijkl} \ widehat {\ pi} ^ {ij} \ widehat {\ pi} ^ {kl} - \ sqrt {\ gamma} \, {} ^ {(3)} \! \ widehat {R}. En travaillant dans "l'espace des position x", ces opérateurs sont

     \ hat {\ gamma} _ {ij} (t, x ^ k) \ à \ gamma_ {ij} (t, x ^ k) \ hat {\ pi} ^ {ij} (t, x ^ k) \ to -i \ frac {\ delta} {\ delta \ gamma_ {ij} (t, x ^ k)}.  On peut appliquer l'opérateur à une fonctionnelle d'onde générale de la métrique \ widehat {\ mathcal {H}} \ Psi [\ gamma] = 0  où:

     \ Psi [\ gamma] = a + \ int \ psi (x) \ gamma (x) dx ^ 3 + \ int \ int \ psi (x, y) \ gamma (x) \ gamma (y) dx ^ 3 dy ^ 3 + ... Ce qui donnerait un ensemble de contraintes parmi les coefficients \ psi (x, y, ...). Ce qui signifie que les amplitudes pour N gravitons à certaines positions sont liées aux amplitudes pour un nombre différent de gravitons à différentes positions. Ou on pourrait utiliser le traitement du formalisme sur deux champs \ omega (g) comme un champ indépendant, de sorte que la fonction d'onde est \ Psi [\ gamma, \ omega]   Dérivée de l'intégrale du chemin L'équation de Wheeler-DeWitt peut être dérivée d'une intégrale de trajet en utilisant l' action gravitationnelle dans le paradigme de gravité quantique euclidienne : [3]Z = \ int {{}} {math}  

          Contrainte hamiltonienne. En parlant simplement, l'équation de Wheeler-DeWitt dit  où est la contrainte hamiltonienne dans la relativité générale quantifiée etreprésente la         fonction d'onde de l'univers .

           Contrainte Momentum \ vec {\ mathcal {P}} (x) \ left |  \ psi \ right \ rangle = 0 En fait, le principe de la covariance générale dans la        relativité générale implique que l'évolution globale en soi n'existe pas; le tempstest juste une étiquette    que nous attribuons à l'un des axes de coordonnées. Ainsi, ce que nous considérons comme l'évolution  du temps de tout système physique n'est qu'une transformation de jauge , similaire à celle  de QED induite par U (1) transformation de jauge locale \ psi \ rightarrow e ^ {i \ theta (\ vec {r})} \ psi où \ theta (\ vec {r})joue le rôle de l'heure  locale.

     

    Cette équation sert d'appui pour pour tenter d'élaborer la théorie de la gravitation quantique, mais elle est pleine de problèmes sérieux. D'abord elle est mal définie au point de vue mathématique. Mais, plus embêtant, si on veut l'utiliser pour effectuer des calculs, on obtient vite des résultats infinis et dépourvus de sens. Mais surtout, dit Lee Smolin, on ne sait pas comment l'interpréter et on n'en comprend pas la signification exacte. Cette équation ne contient plus la variable qui indique le temps. Comment alors l'utiliser pour calculer quelque chose dans le temps et que signifie une théorie physique sans la variable temps? 

     

    https://philosophiascientiae.revues.org/692 (La disparition du temps en gravitation quantique

    Alexis de Saint-Ours)

    https://www.espritsciencemetaphysiques.com/il-ny-a-pas-de-temps-il-ny-en-a-jamais-eu-et-il-ny-en-aura-jamais.html (Il n’y a pas de temps. Il n’y en a jamais eu et il n’y en aura jamais. « On constate que le temps disparaît de l’équation de Wheeler-DeWitt », déclare Carlo Rovelli... « C’est un problème qui a intrigué beaucoup de théoriciens. Il se peut que la meilleure façon de penser à la réalité quantique soit d’abandonner la notion de temps, que la description fondamentale de l’univers doit être intemporelle. »

    Peut-être que lorsque nous comprendrons mieux la conscience nous pourrons mieux comprendre le temps. La conscience est l’informe, le champ invisible d’énergie de la dimension infinie, le substrat de toute existence, indépendamment du temps, de l’espace et du lieu, auquel elle est indépendante mais dans lequel elle est aussi présente et progressivement intégrée. Elle englobe toute existence au-delà de toute limite, dimension, ou temps, et enregistre tous les événements, peu importe qu’ils soient infimes, comme une pensée fugace. La relation entre le temps et la conscience de la perspective humaine est limitée, alors qu’en fait elle est illimitée)

     

         3-2) Les premier pas des boucles.

    Le blog de Motl à propos de Ashtekar: https://motls.blogspot.fr/2015/11/abhay-ashtekar-and-uniqueness-of-string.html (...En 1986 et 1987, Ashtekar a proposé que les problèmes de GR quantifiés disparaissent si vous réécrivez le champ métrique d'une manière inhabituelle en utilisant le champ de jauge et la gravité quantique en boucle est né. Ses deux articles originaux ont 1000 citations chacune, ce qui est correct, mais on peut trouver beaucoup de papiers révolutionnaires dans la théorie des cordes qui l'emportent en toute sécurité. Il est quelque peu fou de présenter LQG en tant que concurrent de toute la théorie des cordes - en ce qui concerne l'impact, il peut être au plus comparé à certains articles hors-top-dix définissant des "sous-champs" de la théorie des cordes...)

    https://motls.blogspot.fr/2005/07/strings-as-microsoft.html?m=1 (Le monde supersymétrique d'un point de vue conservateur)

    https://motls.blogspot.fr/2014/06/sabine-began-to-understand.html?m=1 (Même Sabine Hossenfeldera commencé à comprendre pourquoi chaque théorie avec les spectres discrets des zones élimine inévitablement un cadre préféré et casse la symétrie de Lorentz...)

     

    C'est vers la fin des années 1980 que quelques solutions de l'équation de Wheeler-DeWitt apparaissent. Abhay Ashtekar a contribué à réécrire l'équation de wheeler-DeWitt sous une forme plus simple (voir ci-dessous, les variables d'Ashketar) et Lee Smolin avec Ted Jacobson comptait parmi les premiers à avoir entrevu ces étranges solutions de l'équation. Ces solutions ont une particularité, elles dépendent de lignes fermées dans l'espace (Solutions de forme fermée de l'équation de Wheeler-DeWitt dans un modèle cosmologique de champ scalaire par symétrie de Lie

    Voir aussi: https://arxiv.org/abs/1408.0710 (par Eyo Ita , Chopin Soo, Des solutions exactes de l'équation Wheeler-DeWitt et de la construction Yamabe el l'invariant de yamabehttps://arxiv.org/pdf/1408.0710.pdf

    Or, une ligne fermée est une boucle. On parvenait ainsi à écrire une solution de l'équation de Wheeler-DeWitt pour chaque ligne fermée sur elle-même. La "théorie des boucles" était née. Elle allait devenir "la gravité quantique à boucles".

     

    Les variables d'Ashketar:

    http://www.scholarpedia.org/article/Ashtekar_variables (Dans l'esprit de Scholarpedia , cet article invité s'adresse aux étudiants et aux jeunes chercheurs. Il fournit la motivation et le matériel de fond, un résumé des principales idées physiques, des structures mathématiques et des résultats et un aperçu des applications des variables de connexion pour la relativité générale. Ces variables sous-tendent à la fois les approches canoniques / hamiltonien et spinfoam / chemin intégral dans la gravité quantique en boucle )

    https://en.wikipedia.org/wiki/Ashtekar_variables (Les variables Ashtekar fournissent ce qu'on appelle la représentation de la relation de la relativité générale canonique, ce qui a conduit à la représentation en boucle de la relativité générale quantique [3] et, à son tour , à la gravité quantique en boucle et à la théorie de l'holonomie quantique. [4])

    http://fma.if.usp.br/~amsilva/cq910902.pdf (Ashtekar formulation of general relativity and loop-space non-perturbative quantum gravity: a report Carlo Rovelli)

    https://hal-univ-diderot.archives-ouvertes.fr/hal-01023613/document (Loop Quantum Cosmology with Complex Ashtekar Variables Jibril Ben Achour, Julien Grain, Karim Noui)

     

         3-3 Quanta d'espace.

              3-3-1) Généralités et présentation.

    figure 1 http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg.htm

    Quelle est la signification de ces solutions trouvées par Lee Smolin et Jacobson pour l'équation de Wheeler-DeWitt? Ce sont les lignes de Faraday du champ gravitationnel: 

    Pour Richard P. Feynman : « L’un des aspects les plus curieux de la théorie de la gravitation, c’est qu’elle admet à la fois une interprétation en termes de champ et une interprétation géométrique… La géométrisation implique une immédiateté des forces alors qu’un champ se caractérise par des ondes gravitationnelles qui se transmettent à la vitesse de la lumière. En tout cas, particulariser la gravitation en l’assimilant à une déformation de l’espace est un obstacle à l’unification des forces électro-magnétiques et de la gravitation, comme le note Einstein lui-même. Ce qui particularise la gravité et permet d’assimiler le champ gravitationnel à une courbure de l’espace, c’est l’absence de pôles négatif et positif dans la gravitation contrairement aux forces électromagnétiques (de spin 1/2 ou 1) »

    Louis de Broglie, dans « Le dualisme des ondes et des corpuscules dans l’œuvre d’Albert Einstein » :

    « La théorie de la Relativité, tant sous sa forme générale que sous sa forme primitive dite « restreinte », cherche à représenter tout l’ensemble de la réalité physique à l’aide de « champs », c’est-à-dire de grandeurs satisfaisant à certaines équations aux dérivées partielles et variant continûment dans tout l’espace au cours du temps, donc fonctions continues en tout point de l’espace-temps. »

     

    Gilles Cohen-Tannoudji écrit : « Les équations de la relativité générale s’expriment dans un espace-temps dont la métrique, variant de pont en point, peut être représentée par un champ … le champ gravitationnel produit par la matière ! Il est tout à fait remarquable que cette dialectique de la symétrie et de la dynamique fonctionne aussi pour toutes les autres interactions fondamentales, dans le cadre de la théorie quantique des champs. »

    Mais la différence, c'est que lorsqu'on s'approche de la longueur de Planck, nous sommes ici en théorie quantique où tout est discret et quantifié et plus dans un continuum espace-temps. 

    La deuxième nouveauté, c'est qu'il n'est pas question de champs immergés dans l'espace, mais de la structure même de l'espace. Ces lignes de Faraday du champ gravitationnel sont les fils dont l'espace est tissé. La figure 1 ci-dessus est une tentative pour en donner une idée intuitive de la structure discrète de cet espace.

     

    Mais de jeunes physiciens tels l'argentin Jorge Pullin et le polonais Jurek Lewandowski (voir Ruediger Vaas: au-delà de l'espace et du temps) ont vite compris que la clé pour comprendre la physique de ces solutions réside dans les points où ces lignes se touchent: les noeuds. Les segments entre un noeud et un autre sont appelés des liens et un ensemble de liens forme un graphe, c'est à dire un ensemble de noeuds reliés par les liens.

    _________________________________________________________________________

    http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg2.htm

     figure 1 à gauche, un graphe formé de noeuds reliés par des liens et à droite les grains d'espace que le graphe représente. 

     

    _________________________________________________________________________

     

    Un calcul montre que l'espace physique n'a pas de volume, à moins qu'il n'y ait des noeuds. et c'est dans les noeuds du graphe et non dans les liens que se "situe" le volume de l'espace. Les liens, eux, relient les volumes. Mais il faudra encore plusieurs années pour que tout cela s'éclaircisse. Il a fallu transformer la mathématique approximative (c'est Carlo Rovelli qui le dit) en une structure mathématique cohérente et bien définie pour pouvoir effectuer des calculs.  

              3-3-2) Spectre de volume et d'aire.

    Cela a permis d'obtenir des résultats précis. Le sens physique de ces graphes a été précisé par le calcul des spectres de volume et d'aire. Prenons une région d'espace, par exemple la pièce dans laquelle je suis en train d'écrire en ce moment. Quelle est la grandeur de cet espace? Sa dimension est donnée par le volume de cet espace. C'est une quantité géométrique qui dépend de la géométrie de cet espace. Comme nous l'avons vu, c'est le champ gravitationnel. Le volume est donc une variable (v) du champ gravitationnel. C'est la quantité de champ gravitationnel compris en les murs de ma pièce. Mais le champ gravitationnel est une quantité physique et, comme toute quantité physique, il est soumis aux règles de la mécanique quantique. Et en particulier, le volume ne peut pas prendre des valeurs arbitraires, il est quantifié. La liste des valeurs possibles s'appelle le "spectre". Donc, il doit exister un spectre du volume.

    C'est Dirac qui a donné la recette pour calculer le spectre de n'importe quelle variable (la liste des valeurs possibles que cette variable peut prendre). Voir quelques notions sur le formalisme de Dirac dans 

    http://sites.unice.fr/site/kastberg/My_Sites/MQL2/Cours_files/LNotes7.pdf.

    Pour le spectre de volume et d'aire de la gravité quantique, le calcul a demandé du temps et a coûté beaucoup d'efforts raconte Carlo Rovelli. Il a été achevé au milieu des années 1990. La réponse, on s'en doute, est que le spectre du volume est discret. Le volume d'espace, donc le champ gravitationnel ne peut donc être formé que de paquets "discrets", un peu comme l'énergie du champ électromagnétique, formé de paquets discrets, les photons.

    Les noeuds du graphe représentent les paquets discrets de volume et tout comme les photons, paquets d'énergie, ils ne peuvent avoir que certaines dimensions particulières, qu'on peut calculer. Chaque noeud n du graphe a un volume vn, c'est un quantum élémentaire dont est fait l'espace. Cela donne la structure qui est illustrée par la figure 1 ci-dessus du chapitre 4-1. Dans ce dernier chapitre, nous avons vu que les liens sont les quanta individuels des lignes de Faraday du champ gravitationnel. Si on imagine 2 noeuds comme 2 petites régions de l'espace, ces 2 régions seront séparées par une petite surface dont la dimension est donnée par son aire. C'est la seconde quantité, après le volume, qui caractérise les réseaux quantiques d'espace. Donc les états quantiques de la gravité sont indiqués par un vecteur |jl, vn> dans la notation de Dirac.

    Comme le volume, l'aire est une variable physique, qui a donc un spectre qu'on peut calculer à l'aide des recettes de Dirac. Les valeurs possibles de l'aire sont données par la formule 1 encadré 2 dans l'article De la gravitation quantique de Carlo Rovelli, c'est à dire A=8.pi.(Lp carré).[racine j(j+1)] où j est un semi-entier comme 0, 1/2, 2, 3/2, 5/2 ...

    Dans cette formule, A est l'aire que peut avoir une surface qui sépare deux grains d'espace.

    Lest la longueur de Planck, L est l'aire d'un petit carré ayant cette longueur. 8.pi.Lp² est donc une constante.

    Par contre, la partie sous la racine dépend de j le nombre quantique de spin, de valeur semi-entière. Il existe donc une valeur minimale des quanta d'espace, de l'ordre de  Lp²= h/2pi*G/(c puissance 3) soit 10 puissance -66 centimètres carrés. Mais le point clé est j ne peut avoir que des valeurs multiples de 1/2. Pour chacune d'elles, la racine a une certaine valeur rapportée approximativement dans le tableau ci-dessous:

    Spin et valeur correspondante de l'aire en unités d'aire minimale:

     _______________________________ _________________________________________

                           j                     racine j(j+1)                                                                                                       1/2                            0,8                                                                              

                        1                            1,4                                                                                  

                      3/2                           1,9                                                                                                               2                             2,4                                                                                  

                      5/2                           2,9                                                                                   

                      3                              3,4                                                                                            

     ________...______________..._______________________________________________  

    En multipliant les nombres de la deuxième colonne (droite) par l'aire 8*pi*L, on obtient les valeurs possibles pour l'aire de la surface qui sépare les 2 régions formées par les 2 noeuds en question. .Cela rappelle les valeurs qui apparaissent dans l'étude des atomes et de leurs orbitales [Chaque orbitale atomique est définie par un triplet (nm) unique de nombres quantiques qui représentent respectivement l'énergie de l'électron, son moment angulaire et la projection de ce moment angulaire sur un axe donné. Chacune de ces orbitales peut être occupée par au plus deux électrons différant l'un de l'autre par leur spin s]

    Le point clé est qu'il n'existe pas d'autres aires que celles-là. Par conséquent, l'aire n'est pas continue, mais granulaire et il n'existe pas une aire arbitrairement petite. Si à notre échelle l'espace paraît continu, c'est parce qu'on ne voit pas les mailles, qui sont trop petites. Par exemple dans l'aire d'une page de livre d'environ 200 cm², le nombre de liens du réseau (de boucles) se compte par un nombre constitué d'environ 70 chiffres. 

              3-3-3) Résumé.

    La gravité quantique à boucles combine la relativité générale et la mécanique quantique avec beaucoup de précaution, car elle n'utilise aucune autre hypothèse. Ces deux théories ont été réécrites pour qu'elles soient plus compatibles, mais les conséquences sont radicales. La relativité générale enseigne que l'espace n'est pas rigide et inerte, mais elle est dynamique, comme le champ électromagnétique. On l'a comparée à "un immense mollusque mobile dans lequel nous sommes immergés, qui se comprime et se tord". La mécanique quantique, elle, enseigne que tout champ est constitué de quanta, c'est  à dire qu'ils ont une structure fine granulaire. Il en découle que l'espace physique étant un champ, le champ gravitationnel, est lui aussi constitué de quanta. Il existe donc des quanta d'espace comme il existe des quanta de lumière ou des quanta d'autres champs. C'est la prédiction centrale de la théorie des boucles. Cette structure atomique granulaire y trouve une formulation et une mathématisation précises qui décrivent la structure quantique de ces grains d'espace et les équations qui déterminent leur évolution, les équations générales de la mécanique quantique de Dirac appliquées au champ gravitationnel d'Einstein. Nous allons maintenant décrire ces atomes d'espace .

              3-3-4 Les atomes d'espace.

    Faisons un retour vers Achille poursuivant la tortue et les paradoxes de Zénon qui affirme qu'Achille ne rattrapera jamais la tortue (Zénon nous montre qu’espace et temps, qu’ils soient divisibles à l’infini (continus) ou composés d’indivisibles, d’atomes, ne peuvent pas nous permettre de penser logiquement le mouvement, phénomène que tout un chacun peut constater. Ce n’est donc, pour lui, qu’une illusion). Les infinis ont toujours hanté les mathématiques comme en témoigne le paradoxe de l'hôtel de Hilbert dont le mathématicien allemand David Hilbert (1862 – 1943) se servait souvent au cours de ses conférences pour illustrer les propriétés contre-intuitives des ensembles infinis. Georg Cantor, autre mathématicien allemand (1845 – 1918) fut quant à lui le premier à aborder la notion « d’infinités d’infinis », tout en ouvrant ses travaux, purement mathématiques, aux débats philosophiques.

    Les Grecs avaient malgré tout compris la notion de convergence. Tel Archimède, montrant que l'on pouvait enfermer un cercle entre deux polygones réguliers, l'un intérieur (inscrit), l'autre extérieur (circonscrit), et que, en multipliant le nombre de leurs côtés - à l'infini -, les deux polygones finissaient par se confondre avec le cercle. Le cercle constitue donc un aboutissement concret, tangible, de l'infini. Maintenant en mathématiques, le traitement des séries convergentes ne pose .plus de problème. On montre comment un nombre infini d'intervalles de plus en plus petits peuvent constituer un intervalle total fini par des critères de convergence.

    Mais est-ce bien ce qui se passe dans la nature? Existe t-il des intervalles entre Achille et la tortue arbitrairement courts. On vient de voir que le calcul des spectres quantiques des quantités géométriques répond négativement à cette question, il existe une limite inférieure à la divisibilité de l'espace. nous avons vu au chapitre 3-1-2 que c'est ce qu'avait pensé Matveï Bronstein dans les années 1930 en se fondant sur des arguments approximatifs. C'est ce que confirme le calcul des spectres d'aire et de volume fondé seulement sur l'application des équations de Dirac aux variables de la relativité générale.en inscrivant l'idée dans une formulation mathématique. L'espace est granulaire et Achille ne peut effectuer un nombre infini de sauts pour rattraper la tortue, car il n'existe pas de sauts infiniment petits. Il s'en rapprochera de plus en plus et à la fin, il ne pourra que le rattraper en un seul bond. C'est en fait ce que proposaient Leucippe et Démocrite (environ 460-370 avant J.-C.). En fait ils parlaient de la structure granulaire de la matière, mais nous ne savons pas bien ce qu'ils disaient sur la structure de l'espace. Nous disposons pas de leurs écrits mais seulement le contenu vague de citations des autres. Mais l'argument de Démocrite sur l'incohérence de l'idée de continu comme un ensemble de points, rapporté par Aristote (voir Aristote et Démocrite) s'applique même mieux à l'espace qu'à la matière. 

     

              3-3-5) Réseaux de spin (pages 156 à 159).

     

    https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9seau_de_spin

    Revenons maintenant à la gravité quantique. Nous avons vu au chapitre 3-3-2) que les graphes qui décrivent les états quantiques de l'espace sont caractérisés par un volume v pour chaque noeud et un nombre semi-entier j/2 pour chaque lien. Un graphe avec ces nombres associés s'appelle un Réseau de spin.

    [Les nombres (j/2) s'appellent des spins (Le spin est un opérateur vectoriel hermitien  comportant trois composantes, notées usuellement  et  par référence aux trois axes de coordonnées cartésiennes de l'espace physique. Ces composantes sont des observables vérifiant les relations de commutations caractéristiques d'un moment cinétique9 :
    où \epsilon _{{ijk}} est le symbole de Levi-Civita et
    \left[{\hat  S}^{2},{\hat  S}_{i}\right]=0. Il existe pour l'opérateur spin une base de vecteurs propres notés |s,m_{s}\rangle , où s est entier ou demi-entier, et m_s est un entier ou demi-entier prenant l'une des 2s+1 valeurs -\,s\leq m_{s}\leq s, tels que :

    {\hat  {S}}^{2}\ |s,m_{s}\rangle \ =\ s(s+1)\,\hbar ^{2}\ |s,m_{s}\rangle \qquad (1)

    {\hat  {S}}_{z}\ |s,m_{s}\rangle \ =\ m_{s}\,\hbar \ |s,m_{s}\rangle \qquad (2)]

    Voir aussi http://www.matierevolution.fr/spip.php?article923 ou http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=8044 (De façon générale, un objet possède un spin s s'il est invariant sous une rotation d'angle 2pi/s)

     

    Un réseau de spin représente un état possible de l'espace, un espace granulaire où volume et aire sont discrets. On utilise souvent une image d'un quadrillage pour représenter l'espace. Mais ici, il n'y a plus d'espace continu, l'espace est naturellement granulaire. 

    La différence (cruciale) avec les photons, quanta du champ EM, c'est que les quanta du champ EM "vivent" dans l'espace, alors que les quanta d'espace sont eux-mêmes l'espace. Ils n'ont pas de lieu, ils sont eux-mêmes le lieu, l'espace. 

    Rappel: le nombre quantique des états des photons dans l'espace de fock est l'impulsion  p, la transformée de Fourier de la position x. L’espace de Fock est un espace de Hilbert utilisé en physique quantique pour décrire les états quantiques avec un nombre variable ou inconnu de particules. L’espace de Fock se définit comme l’espace de Hilbert obtenu par la somme directe des produits tensoriels des espaces de Hilbert pour une particuleliens: http://www.nicolasbouleau.eu/histoire-des-sciences/espace-de-fock/ (A propos de l'espace de fock)http://perso.ens-lyon.fr/francois.delduc/Chapitre_2.pdf (seconde quantification)http://ahmed.youssef.free.fr/SCOL/Youssef%20-%20Hamiltonien%20et%20Espace%20de%20Fock%20de%20la%20Group%20Field%20Theory.pdf (Hamiltonien et Espace de Fock de la Group Field Theory Gravitation Quantique)

    Une autre information caractérise ces quanta d'espace, c'est celle sur les autres quanta d'espace adjacents, c'est à dire: qui est voisin de qui? Cette information est exprimée par les liens du graphe. Deux noeuds (quanta d'espace) reliés par un lien sont deux quanta d'espace voisins, deux grains d'espace qui se touchent. C'est ce contact qui construit la structure de l'espace. La localisation des quanta d'espace n'est pas définie par rapport à quelque chose, mais seulement par les liens et seulement en relation les uns avec las autres. On peut se déplacer d'un grain d'espace à un grain adjacent jusqu'à clore un circuit en revenant au grain de départ: on a décrit une boucle. Ce sont les boucles originelles de la théorie de la gravitation quantique. On peut montrer que la courbure de l'espace peut être mesurée en déterminant si une flèche transportée parallèlement à elle-même (transport parallèle) revient à sa position initiale ou non. Voir la figure suivante et les explications dans https://dournac.org/sciences/tensor_calculus/node39.html et des notions de courbure dans http://settheory.net/fr/courbure

     

    Déplacement le long d'un triangle sphérique (https://dournac.org/sciences/tensor_calculus/node39.htmll)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Transport parallèle. En géométrie différentielle, la connexion est un outil pour réaliser le transport parallèlehttps://fr.wikipedia.org/wiki/Connexion_(math%C3%A9matiques)

     

    Les mathématiques de la théorie des boucles déterminent cette courbure pour chaque circuit fermé sur le graphe, ce qui permet d'évaluer la courbure de l'espace-temps et donc la force du champ gravitationnel: L'opérateur conjugué à la géométrie de l'espace granulaire est l'holonomie de la connexion gravitationnelle (l'holonomie d'une connexion sur une variété différentielle est une mesure de la façon dont le transport parallèle le long de boucles fermées modifie les informations géométriques transportées). En termes physiques c'est une boucle de wilson pour la relativité générale (En théorie de jauge, une boucle de Wilson est une observable invariante de jauge obtenue à partir de l'holonomie de la connexion de jauge autour d'une boucle donnée. Dans les théories classiques, l'ensemble de toutes les boucles de Wilson contient assez d'information pour reconstruire la connexion de jauge, à une transformation de jauge près). Le site astrosurf.com précise dans le chapitre réseau de spin, que les réseaux de spin apparaissent comme une généralisation des boucles de Wilson de la relativité générale nécessaire pour gérer les intersections de boucles, c'est à dire les noeuds du graphes donc les quanta d'espace comme on l'a vu précédemment.

    Tout comme la mécanique quantique qui est plus que la seule granularite des grandeurs physiques, il faut examiner deux autres aspects.

         -L'évolution des réseaux de spin n'est que probabiliste. La façon dont ils évoluent est fortuite et on ne peut en calculer que la probabilité. Ce point sera examiné dans mon article à venir: "le temps n'existe pas". 

         -Nous ne devons pas penser aux choses  comme elles sont, mais à la manière dont elles interagissent. Donc nous ne devons pas regarder les réseaux de spin comme des entités, une "grille" laquelle le monde (extérieur) est posé, mais comme un effet de l'espace sur les choses. C'est la leçon d'Einstein à propos de l'espace absolu de Newton. Heisenberg nous l'a aussi appris, entre une interaction et une autre, l'électron n'est dans aucun lieu ou est diffus dans un nuage de probabilités dans tous les lieux, de même l'espace n'est pas un réseau de spins spécifique, mais un nuage de probabilités sur tous les réseaux de spin possibles.

    A des échelles suffisamment petites qui vont jusqu'à l'échelle de Planck (mais existe t-elle?), l'espace est un pullulement fluctuant de quanta de gravité  qui agissent sur les choses, entre eux et tous ensemble. Ils se manifestent dans ces interactions comme des grains en relation les uns avec les autres dans ces réseaux de spins. Les liens entre les grains (les noeuds) ne sont nulle part, en aucun lieu. Ce sont eux, qui par leurs interactions, créent les lieux. Donc l'espace est créé par l'interaction de quanta individuels de gravité. 

    Un des scientifiques qui a développé le plus à fond la compréhension de la géométrie quantique est Simone Spezialechargé de recherche, CNRS, au centre de physique théorique à Marseille Luminy, dans l'équipe de carlo Rovelli. 

    Liens à voir: http://www.science-inter.com/Pages%20AEIS/Comptesrendus/Gravit%C3%A9%20quantique%20%C3%A0%20boucles%20relue%20IHL.pdf: Simone SPEZIALE se propose de donner l'esprit qui anime l'équipe de recherche de Luminy, sur la gravité quantique et plus spécialement la gravité quantique à boucles)

    Autres liens: Télécharger l'entretien de Simone Speziale sur la gravité quantique à boucles: http://podcast.quadriviumradio.com/physique/simone-speziale/

    C. Rovelli, S'affranchir du temps, Pour la Science - N°397 - novembre 2010.

    L. Smolin, Des atomes d'espace et de temps, Pour la Science N°316 - février 2004.

    Gravité quantique à boucles: des atomes d'espace aux trous noirs par Simone SPEZIALE

    https://blogs.mediapart.fr/scientia/blog/290813/direction-despace-privilegiee-et-espace-temps-spinoriel (Direction d'espace privilégiée et espace-temps spinoriel)

     

     

     

    Après ce résultat central de la gravité quantique (la structure discrète de l'espace formé par par les quanta d'espace), nous pouvons passer au deuxième aspect qui concerne l'évolution des réseaux de spins qui, rappelons le, est probabiliste. Ce deuxième aspect concerne le temps. Ce sera l'objet de mon prochain article: "le temps n'existe pas".

     

    liens:

    Gravitation quantique:

    http://www.scholarpedia.org/article/Ashtekar_variables (Dans l'esprit de Scholarpedia , cet article invité s'adresse aux étudiants et aux jeunes chercheurs. Il fournit la motivation et le matériel de fond, un résumé des principales idées physiques, des structures mathématiques et des résultats et un aperçu des applications des variables de connexion pour la relativité générale. Ces variables sous-tendent à la fois les approches canoniques / hamiltonien et spinfoam / chemin intégral dans la gravité quantique en boucle )

    https://en.wikipedia.org/wiki/Ashtekar_variables (Les variables Ashtekar fournissent ce qu'on appelle la représentation de la relation de la relativité générale canonique, ce qui a conduit à la représentation en boucle de la relativité générale quantique [3] et, à son tour , à la gravité quantique en boucle et à la théorie de l'holonomie quantique. [4])

    http://fma.if.usp.br/~amsilva/cq910902.pdf (Ashtekar formulation of general relativity and loop-space non-perturbative quantum gravity: a report Carlo Rovelli)

    https://hal-univ-diderot.archives-ouvertes.fr/hal-01023613/document (Loop Quantum Cosmology with Complex Ashtekar Variables Jibril Ben Achour, Julien Grain, Karim Noui)

    https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0309028.pdf (Boucles et Mousses de Spin en Gravité Quantique : une Approche Covariante à la Quantification Non-Perturbative de la Relativité Générale)

     

     

    https://www.matierevolution.fr/spip.php?article3850 Lee Smolin et la physique contemporaine

    https://www.unil.ch/files/live/sites/philo/files/shared/philosophie_des_sciences/Lam/Aspects_structuraux_de_l_espace-temps.pdf 1. Introduction 2. La représentation géométrique standard de l’espace-temps 3. Invariance de jauge et indépendance de fond 4. Réalisme structural et espace-temps 5. Identité structurale des points de l’espace-temps 6. Structure des observables 7. Métaphysique de l’espace-temps 8. Conclusion

     

     

    http://www.matierevolution.org/spip.php?article4902 (Lee Smolin and Modern Physics – Lee Smolin et la physique contemporaine)

     

    http://casar.pagesperso-orange.fr/Gravitation%20quantique.htm (voir l'approche canonique du superespace au formalisme des boucles ...équation de wheeler-dewitt: Y[h] = G2 [hik hjl + hjk hil - hij hkl] (d2Y/dhijdhkl) + det(h) R3[h] Y[h] = 0)

    https://philosophiascientiae.revues.org/692 (La disparition du temps en gravitation quantique

    Alexis de Saint-Ours)

    http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg2.htm (la gravitation quantique à boucles, un espace-temps discontinu)

    http://pubs.sciepub.com/amp/2/3/3/ (Nouvelle solution de la théorie Wheeler-DeWitt Lukasz Andrzej Glinka)

     

    http://www.astrosurf.com/luxorion/cosmos-quantique3.htm (la cosmologie quantique et l'équation de Wheeler-DeWitt) 

    https://en.wikipedia.org/wiki/Wheeler%E2%80%93DeWitt_equation (l'équation de Wheeler-DeWitt) 

    https://decitre.di-static.com/media/pdf/feuilletage/9/7/8/2/3/1/1/0/9782311010985.pdf (Les principes variationnels en physique par Jean-Louis Basdevant)

     

    http://bildo.over-blog.com/2015/10/wheeler-dewitt-equation-de-wikipedia-l-encyclopedie-libre-diagramme-de-feynman-contexte-show-symetries-show-outils-show-equations-hi

    (UN UNIVERS STATIQUE DONT LE TEMPS N'EXISTE PAS ?, C'EST MATHÉMATIQUES(fermaton.overblog?com l'équation de wheeler-dewitt)

    http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-avant-big-bang- 12380/ (La cosmologie est sans aucun doute la science dont les implications philosophiques sont les plus importantes. Avec la question du rapport exact de l'esprit et de la matière, quoi de plus fondamentale que celle de l'origine de l'espace, du temps et de la matière qu'ils contiennent ? Pour répondre à toutes ces questions, il faudrait disposer d'une théorie quantique de la gravitation. Les approches les plus prometteuses sont celles de la théorie des cordes et celles de la Gravitation Quantique à Boucles (en anglais Loop Quantum Gravity soit LQG). Martin Bojowald est l'un des pionniers de l'application de cette dernière à la cosmologie et il vient d'exposer dans Nature les derniers résultats qu'il a obtenus. L'Univers pourrait passer périodiquement par des phases d'oscillations avec « rebonds », avec une série sans commencement ni fin de Big Bang et de Big Crunch, un modèle rappelant certaines cosmologies Hindous)

    http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2011/06_Rovelli.pdf (carlo rovelli: de la gravitation quantique à boucles)

     

    http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2011/06_Rovelli.pdf (de la gravitation quantique à boucles par carlo rovelli)

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravitation_quantique_%C3%A0_boucles: historique: Le plus grand défi de la théorie quantique à boucles fut d'expliquer, dès son début, une façon dont émerge l'espace-temps classique. Les principaux résultats de la gravité quantique à boucles, démontrés à l'aide de théorèmes rigoureux, sont les suivants8 : la géométrie quantique est finitaire et les aires et les volumes viennent en quantités discrètes,

     

    quand on calcule les probabilités pour que les géométries quantiques évoluent en histoires différentes, celles-ci sont toujours finies dans une formulation de la théorie dénommée « modèle de Barrett-Crane », et quand la théorie est couplée à une théorie de la matière, comme le modèle standard de la physique des particules, les infinis qui y apparaissent habituellement sont tous rendus finis.  

    https://cds.cern.ch/record/324729/files/9704061.pdf (Critique of the Wheeler-DeWitt equation Asher Peres)

     

     

    http://people.bu.edu/gorelik/cGh_Bronstein_UFN-200510_Engl.htm (Matvei Bronstein et gravité quantique: 70ème anniversaire du problème non résolu)

    https://www.revolvy.com/topic/CGh%20physics&uid=1575 ( suivant les idées de Matvei Petrovich Bronstein et George Gamow . Les lettres sont les symboles standard pour la vitesse de la lumière (c), la constante gravitationnelle (G) et la constante de Planck (h))

    https://www.edge.org/3rd_culture/smolin03/smolin03_index.html (lee smolin: la gravite quantique à boucles -6 pages)

     

    http://www.agoravox.fr/tribune-libre/article/par-dela-le-visible-la-realite-du-163046 (Par delà le visible. La réalité du monde physique et la gravité quantique, Carlo Rovelli)

    http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2011/06_Rovelli.pdf (par rovelli au cnrs: de la gravitation quantique à boucles)

    http://bdugue.typepad.com/a/2015/02/le-monde-vu-depuis-de-la-gravit%C3%A9-quantique-par-carlo-rovelli.html (Le monde vu depuis de la gravité quantique par Carlo Rovelli article de bernard dugué)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/le-monde-vu-depuis-la-gravite-163489 (le monde vu depuis la gravité quantique par carlo rovelli, article de bernard dugué

    https://monblogdereflexions.blogspot.fr/2016/10/dapres-aurelien-barrau-univers.html (voir chap 2-2 à propos de carlo rovelli: L’auteur n’accorde pas une grande importance au principe holographique (patronage d’Anaxagore ou Hermès)

    http://www.doublecause.net/index.php?page=Revolution_Incomplete.htm (Dans l'introduction d'un livre sur la gravité quantique (Unfinished revolution, 11 décembre 2013), Carlo Rovelli fait un excellent point sur l'état de la recherche en physique moderne et sur la crise qui affecte notre compréhension du monde physique. Je traduis ici et commente quelques citations de cette introduction disponible sous forme

     

    http://www.astrosurf.com/luxorion/gravite-quantique-boucles-lqg2.htm (la gravitation quantique à boucles, un espace-temps discontinu)

     

    http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/article-la-poursuite-de-l-espace-temps-quantique-38387.php (À la poursuite de l'espace-temps quantique L'espace et le temps émergeraient de l'intrication quantique de minuscules bribes d'information : telle est l'audacieuse hypothèse explorée par le projet collaboratif It from Qubit. Clara Moskowitz

    http://www.normalesup.org/~baglio/physique/tipe2005.pdf (De la mécanique galiléenne à la relativité restreinte)

    http://www.astrosurf.com/luxorion/temps-nexistepas2.htm (et si le temps n'existait pas?) https://actualite.housseniawriting.com/science/2016/01/24/letrangete-quantique-est-une-matiere-du-temps/12952/ (L'étrangeté quantique est une matière du temps Les sauts quantiques connectent des moments différents dans le temps. Cela suggère que ce sont les liens quantiques, et non l’espace-temps, qui constitue la structure fondamentale de l’univers)

    https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/paul-dirac-1902-1984-antimatiere-a-158267   (Paul Dirac (1902-1984) : antimatière à penser par par Sylvain Rakotoarison (son site)) 

    http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-planck-nouvel-eclairage-gravitation-quantique-espere-aurelien-barrau-45390/ (Planck : un nouvel éclairage sur la gravitation quantique espère Aurélien Barrau Les premiers résultats de Planck en cosmologie ont été publiés. Ils sont intrigants, confortant le modèle standard d'un côté et remettant en question la pertinence des cosmologies inflationnaires de l'autre. Peut-être est-on à la veille de découvrir d'incontestables traces d'une nouvelle physique, comme celle de la gravitation quantique)

     

    Autres articles de bernard dugué: 

    https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/2-la-gravite-quantique-elaboree-178582 (2 La gravité quantique élaborée comme une physique de l’information pa rbernard dugue)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/la-grande-explication-194928 (la crise: La grande explication philosophique avec Einstein, Darwin et Heidegger par bernard dugué)

    https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/gravite-quantique-le-plus-grand-178414  (Gravité quantique, le plus grand défi scientifique du 21ème siècle  par bernard dugué)

     

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/la-grande-crise-scientifique-et-194775 ((la grande crise scientifique... et plus, du XXIème siècle par bernard dugué)

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/les-desillusions-quantiques-ou-183409 (Les désillusions quantiques ou comment la science moderne a échoué à comprendre le monde par Bernard Dugué)

     

    Mousses de spin:

    http://www.ens-lyon.fr/DSM/SDMsite/M2/stages_M2/Dupuis.pdf (mousses de spin en gravité quantique Ecole Normale Supérieure de Lyon STAGE 2006-2007)

    https://en.wikipedia.org/wiki/Barrett%E2%80%93Crane_model (modèle de barret-crane) 

    https://quantumtetrahedron.wordpress.com/tag/barrett-crane-model/ (modèle de barret-crane  (PROPAGATEUR GRAVITON À GRAVITÉ QUANTIQUE COMPLÈTE LOOP PAR EMANUELE ALESCI)

     

    https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00337352/document (Modèles de mousses de spin pour la gravité quantique en 3 dimensions http://www.ens-lyon.fr/DSM/SDMsite/M2/stages_M2/Charles2013.pdf (renormalisation des modèles de mousses de spin) 

     

    http://gravitations.pagesperso-orange.fr/boucles.htm (la gravitation quantique à boucles voir http://gravitations.pagesperso-orange.fr/plan.htm (la gravitation de l'antiquité à nos jours)

    https://sciencetonnante.wordpress.com/2016/09/02/la-gravite-quantique-a-boucles/ (La gravité quantique à boucles, voir la méthode de dirac de la quantification)

    http://www.wearealgerians.com/up/uploads/139918943449942.pdf (théorie quantique des champs - la quantification canonique de Dirac)

     

    Cosmologie quantique: http://lpsc.in2p3.fr/barrau/aurelien/Astronomie36.pdf (Aurélien Barrau et Francesca Vidotto: cosmologie quantique)

     

    courbure géométrie: https://www-fourier.ujf-grenoble.fr/~faure/enseignement/geometrie_topologie_M2/article_bourguignon.pdf (transport parallèle et courbure en géométrie et en physique)

     

    Autres liens:

    http://plus.lefigaro.fr/note/lhyperespace-ou-se-forment-les-moments-de-conscience-20120920-1204551 (Penrose:L’HYPERESPACE OÙ SE FORMENT LES MOMENTS DE CONSCIENCE)

    http://www.matierevolution.fr/spip.php?article88 (matière et révolution, plan du site)

     

    http://ljaeger.ibnogent.org/uploads/articles/tout%20expliquer%20Wheeler.pdf (LA VOLONTÉ DE TOUT EXPLIQUER : JOHN WHEELER ET L'UNIVERS COMME « CIRCUIT AUTO-EXCITÉ » wheeler et sa vision de la réalité).

    garett lisi et sa théorie du tout

    https://arxiv.org/abs/0905.2658 (par Jacques Distler , Skip Garibaldi, il n'y a pas de théorie du tout à l'intérieur de Ex8, réponse à garett lisi : https://arxiv.org/pdf/0905.2658.pdf)

    http://www.20minutes.fr/sciences/195467-20071119-surf-a-theorie-tout (du surf à la théorie du tout de garett lisi)

    http://cosmobranche.free.fr/EspritMatiere.htm: l'esprit, la matière, l'énergie

    http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/h-e-la-matiere-n-existe-pas-tout-n-130658Bernard dugué:  H (Ψ) = E Ψ : La matière n’existe pas ; tout n’est que forme et énergie

     

     

     

     

     
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