l'univers et la conscience

Franchir le passage

Publié le par Catherine Toulsaly

Comme une liste d'acteurs classés par ordre d’apparition, on se demande qui vient en premier : le temps ou l’espace? Ou bien les deux acteurs principaux apparaissent-ils en tandem dans la première scène ? Un vieux débat philosophique se reflète dans la discussion scientifique actuelle. Si l’Univers est effectivement de nature conceptuelle, la philosophie taoïste originelle est un bon point de départ pour chercher des indices.


Cet article se situe à la croisée des chemins et invite à un détour. Le dernier paragraphe de l'article précédent mène à une digression, une tentative de renouer avec la pensée chinoise. Le choix des mots de Barbour, à savoir « invariant variationnel », me reste en tête et guide mes pas en arrière vers certains concepts principaux.


L’importance du manuscrit chinois Heng Xian 亙先 de plus de 2 300 ans et acquis par le musée de Shanghai au milieu des années 1990, fait l’objet d’un débat universitaire, sans parler des circonstances qui ont entouré sa découverte et de la séquence des bandes de bambou. La façon dont un seul caractère est lu et la différence de sens entre les mots dépendent de l’interprétation du lecteur.


Les chercheurs doivent faire preuve d’une grande prudence lorsqu’ils tentent de recouper différents textes. En ce qui concerne la transmission des idées, leur interprétation dépend de la fidélité au texte source et du fait que nous nous appuyions sur le texte le plus ancien ou sur un texte qui a pu être modifié. Les changements introduits dans les manuscrits ultérieurs fournissent des informations sur lesquelles les chercheurs s’appuient. Au fil du temps, le choix des mots peut différer, mais les idées demeurent.

Ce qui est venu en premier fait l’objet d’un débat aujourd’hui comme par le passé. Heng Xian dit : « L’être est né de quelque chose, la nature est née de l’être, les sons sont nés de la nature, les mots sont nés des sons, les noms sont nés des mots et les choses sont nées des noms ». Ainsi, des « choses » à ce qui est « quelque chose », il faut revenir sur nos pas et retrouver notre chemin.


Mais si Heng Xian a une place fondamentale dans l’évolution des idées, pourquoi le texte tel qu’il a été reconstitué et rendu public au début des années 2000 ne parle-t-il pas explicitement du Dao 道 ? Alors que le Dao, au chapitre 25 du Laozi des Textes sur soie de Mawangdui 馬王堆帛書 (également connu sous le nom de Daode Jing 道德經 ), est considéré comme la Mère de l’Univers, certains chercheurs voient les choses différemment et traduisent plus littéralement l’expression 天下母 par la mère de tout ce qui est sous le ciel, la Terre, on en déduit.


L’accent mis sur des concepts tels que 亙 et 或 peut être interprété comme une nouvelle rupture dans la chaîne des événements primordiaux. Selon Sixin Ding 丁四新, du département de philosophie de l’université Tsinghua de Pékin, qui a étudié les deux concepts complexes 亙 et 或, même si les auteurs du manuscrit sur bambou Heng Xian ont étudié la cosmologie de manière plus approfondie, leur connaissance de la structure de la cosmogonie était primaire. Il conclut que Heng Xian utilise un pronom indéfini 或 pour désigner une étape de la genèse du cosmos.


Alors que le premier caractère enregistré pour la Lune 月 était un croissant de lune, le premier dessin représentatif de 亙 ressemble à un croissant entre la Terre et le Ciel. Un tel graphique lié à la cosmologie semble avoir la priorité sur le caractère dao 道 qui montre une tête qui marche — le chemin de l’humanité. 亙 signifie s’étendre, traverser d’une zone à une autre, physique ou abstraite. Le sens inféré pourrait être « constance » (恆). Non seulement l’expression hengdao 恆道 apparaît dans le premier chapitre du Laozi, mais le remplacement du caractère 恆 par chang 常 dans les textes ultérieurs implique une « constance » dans le flux des choses. Il confirme l’existence d’un principe permanent et dynamique dont la flexibilité est rendue par le mot « flux ». La volonté et le détachement sont des attributs du flux. Les deux qualités semblent se contredire. Elles régulent cependant le flux de l’Univers.


Une vaste recherche sur la relation complexe entre l’Univers et la Conscience implique l’accès aux souvenirs de nos ancêtres, la fusion des pensées dans le temps et l’espace pour susciter une réflexion plus approfondie. Le chapitre 40 du Laozi reconnaît un renversement de flux ou un aspect cyclique dans le mouvement du Dao. Cela me fait penser au système de transformations de Noether et que, pour chaque transformation, il existe un inverse contenu dans le flux de l’Univers. 

Les deux concepts correspondants 亙 et 或 étaient tapis dans un coin de mon esprit alors que je rêvais l’autre nuit d’une sphère blanche. Le lendemain, au clair de lune à l’aube, j’ai traversé le jardin sur le sentier entre les rosiers indigènes, écouté le chant des cigales et regardé les fleurs du catalpa tomber. Je me suis demandée pourquoi un pictogramme de la Lune coincée entre la Terre et le Ciel transmettrait l’idée d’éternité. 

La Lune coincée entre la Terre et le Cosmos (Google - Labs - Image FX)

Depuis plus de 4,5 milliards d’années, le système Terre-Lune évolue en même temps. La Lune et ses phases croissantes et décroissantes restent une constante dans la vie humaine et illustrent à mes yeux ce que Barbour appelle « l’invariance variationnelle ».


La phrase d’introduction 亙先無有 du manuscrit sur bambou pose le décor des événements antérieurs à la formation du système Terre-Lune et avant que le Soleil ne sorte de sa nébuleuse de gaz et de poussières. Certains chercheurs ont choisi de la traduire de deux manières : « Dans la Constance, il n’y a d’abord aucune existence » ou la constance « a précédé l’absence d’Être ». 


D’autres pensent que les deux caractères 亙先 ont à voir avec « l’origine des origines », la « primordialité absolue », le « commencement ultime » en référence au Grand Ultime 大極. Peut-être que les deux interprétations – la constance et l' ultime commencement – ne se contredisent pas et pointent vers un état premier d’invariance. Sarah Allan soutient que l’idée du Grand Ultime comme point d’origine abstrait, avant qu’il n’y ait quoi que ce soit d’autre, semble être un développement théorique ultérieur.  Avant de franchir le passage vers l’Univers observable, il y avait l’absence d’Être.


L’absence d'être et le néant sont-ils différents ? Alors que le chapitre 40 du Laozi affirme : « Tous les êtres viennent de l’Être ; l’Être vient du Non-Être », le graphique 或 s'invite comme une nouvelle étape dans la genèse du cosmos. Il traduit une incertitude sur un état de devenir qui n’est ni l’être ni le néant. Zhuangzi affirme : « Parfois il y a l’Être, parfois il y a le néant. Sait-on jamais si l’Être et le néant existent réellement ou n’existent pas réellement ? ». 


或 montrait à l’origine un cercle et une lance à droite (hallebarde radicale) avec une ou plusieurs bordures parfois dessinées autour du cercle. Il fait implicitement référence à une bataille pour un domaine. Les caractères chinois sont essentiellement géométriques. Cela me rappelle la théorie de la dynamique des formes qui ne suppose pas l’existence d’un espace-temps mais d’un ensemble à trois géométries qui peuvent s’assembler pour agir comme un espace-temps à quatre dimensions. 


On ne connaît ni l’issue de la bataille ni les protagonistes. Il s’agit d’un pont suspendu entre le néant et l’être, « sans forme matérielle ». Son sens moderne pourrait être compris comme un champ quantique. 或 transmet le concept de Zhuangzi d’une existence sans forme de nature accidentelle, une forme indéterminée qui apparaît au début du temps. 


Au jour du 16 décembre 2024, ma compréhension diffère au vu des articles sur le néant et l'univers quantique qui ont succédé. Révisant mes notes, je conclue : 


Dans la chaîne primordiale des événements, quelque chose que l'on tente de saisir, ainsi nommé 或, cet univers quantique aux prises avec le néant, précède le flux 道 des choses et le souffle 氣, à  savoir la conscience absolue et impersonnelle de l’Univers. Tous les concepts primaires sont connectés à travers ce quelque chose. 

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Apprivoiser l'Infini

Publié le par Catherine Toulsaly

Certaines fleurs fuient la lumière, cachées au ras du sol sous les feuilles épaisses du podophylle pelté. D’autres, à l’extrémité des tiges, rivalisent d’élan pour s’élever au-dessus de tout. L’esprit, sur ses gardes, s’introduit dans chaque brèche. Il rampe dans chaque creux et se faufile dans chaque interstice, espérant un face à face avec le néant.

Google - Labs - Image FX

L’Univers, tel que je le vois, s’est révélé en s’exprimant. Il y a un « ordre » dans la façon dont les éléments d’information qui s’autoalimentent construisent des connexions croissantes au sein d’un cadre conceptuel général. Plus l’esprit humain tente de percer l’épais brouillard des concepts et d’examiner les relations entre tous les objets, plus l’intuition et la visualisation s’affinent. La forme générée par l’Univers est une réalité structurelle qui suit des lignes visibles et invisibles, comme la symétrie de rotation d’un plan autour d’un point.

Winding Road (Google - Labs - Image FX)

Apprivoiser l’infini évoque l’image d’une longue marche sur une route sinueuse qui serpente entre des flaques d’eau et qui s’éloigne de l’œil de l’observateur pour disparaître à l’horizon. C'est une rivière qui prend sa source en amont, coule en méandres, traverse des lacs et descend en cascades pour irriguer la Terre.

Comment une ligne infinie, une route creusée dans l’air, peut-elle aller du passé au futur ? Si le temps est quelque chose qui s’ajoute à l’espace, il s’agit d’un espace en boucle infinie. Des particules aux objets astronomiques, où que nous allions, il y a circularité et des rondes tracées. Bien que la circularité des particules soit plus facile à déterminer que leur sphéricité, une « sphéricité presque parfaite » est à l’origine de toute structure dans l’Univers, soutient Julian Barbour. Des amas de particules ou de matière ont formé des zones circulaires. Apprivoiser l’infini signifie apprivoiser le flux du temps et toutes les choses qui s’y trouvent, une à la fois.

L’émotion du temps naît de la manifestation organisée des ressentis animés. Il est peut-être possible d’apprivoiser l’infini si nous considérons l’espace-temps comme un espace relationnel. Les occurrences sont nécessairement relationnelles sur un champ quantique ou dans un hyperespace dynamique comme l’Univers observable.

Les formes des objets apparaissent comme des propriétés fondamentales. Le « rien » est ce qui précède la mesure de ce qui est produit. Julian Barbour le qualifie de nombre le plus important de l’Univers. Il définit la « proportion de l’énergie cinétique totale qui change de forme et donc modifie – en fait, augmente – la quantité de structure dans l’univers ». On dit que les nombres présentent deux faces. L’une est algébrique, l’autre topologique. Si une sphéricité presque parfaite décrit initialement l’espace topologique, la mesure de ce qui le compose en est l’image algébrique.

Une perspective relationnelle est mise en évidence dans la théorie causale de la connaissance de Lee Smolin. Il propose que l’Univers soit constitué de perspectives visuelles présentant des informations sur l’énergie et l’élan transférés à une occurrence à partir de faits passés causaux. Dans une formulation particulaire, écrit-il, c'est le quadrivecteur énergie-quantité de mouvement qui coïncide ou interagit lors de l'occurence.

Cela me ramène à Whitehead et à l’existence des phénomènes de ressentis au sein d’un univers intrinsèquement expérientiel dans lequel chaque élément possède son point de vue particulier. Les occurrences dans les interactions de particules ont dessiné les contours d’une sphère de forme.

D’une sphère de forme à la sphéricité de la Terre et du Soleil, l’Univers est-il lui aussi une sphère parmi d'autres qui se frottent contre l’autre, tentant de se faire une place au sein d'un multivers? Mais l’Univers, nous dit-on, est plat.

La façon dont les choses s’emboîtent et dans quelle mesure elles s’imbriquent est une question de perspective. Nous ne pouvons qu'en observer les résultats physiques, qu’ils soient de forme sphérique, ellipsoïdal ou tout autre objet de forme muldimenstionelle.

Van der Waerden aurait déclaré qu’Emmy Noether « ne travaillait qu’avec des concepts », soulignant le principe de détachement qui caractérisait son travail dont la contribution marque un tournant de l'étude  des objets mathématiques particuliers à l'établissement de connexions conceptuelles plus générales. Elle expliquait dans son article de 1918 intitulé Invariant Variation Problems que par « groupe de transformations », on entend un système de transformations tel que pour chaque transformation, il existe un inverse contenu dans le système, et tel que la composition de deux transformations quelconques du système, à son tour, appartient au système.

A chaque propriété d’invariance ou de symétrie des lois de la nature ou d’une théorie proposée correspond une loi de conservation et vice versa. Cela signifie, je crois, l’invariance relative des propriétés, l’existence d’une codépendence entre les formes des objets et l’espace qu’ils couvrent même lorsqu'elles se déforment.

L’invariance d’échelle mène à  une absence d’échelle, l'aspect sans dimension de l’Univers. Christof Wetterich propose qu’une théorie quantique fondamentale des champs n’impliquerait aucun paramètre intrinsèque de dimension, de masse ou de longueur. C’est ce que signifie l’invariance d’échelle fondamentale.

Quant à moi, lorsque j’entends le mot invariance, il rime avec le mot convergence… Ce qui est variationnel s'emboîte avec ce qui est invariant dans l'alliance entre les occurrences et les objets.

L'image poétique est en effet essentiellement variationnelle. Elle n'est pas, comme le concept, constitutive. Sans doute, la tâche est rude - quoique monotone − de dégager l'action mutante de l'imagination poétique dans le détail des variations des images

Gaston Bachelard, La poétique de l'espace

Au début, une impulsion venue de « rien »  a déclenché des étincelles d’énergie. Nous nous demandons si ces étincelles apparaissent avant tout cadre relationnel. Philip Morison, pour sa part, écrit que l’Univers est, à la base, modulaire. Son plus petit dénominateur est une particule ou un quantum. Les objets ont des propriétés dispositionnelles dans les limites de leurs degrés de liberté internes et externes. C’est peut-être la raison pour laquelle la dynamique des formes adopte une approche relationnelle envers les objets. Comme pour l’orbite de la Lune, la révolution de la Terre, l'agrégation des nuages ​​moléculaires, et l’expansion de l’Univers, un relationnalisme spatial et temporel a été initié et maintenu dès le début, puisse-t-il être de forme sphérique.

Dans un labyrinthe d’abstractions, le temps est-il quelque chose ajouté à l’espace ou l’espace quelque chose ajouté au temps ? Au-delà de la transformation et de la différenciation, que reste-t-il de l’identité des choses ? L’invariance, plus communément appelée constance, détermine le flux intemporel.

Elle définit l’uniformité, l’homogénéité et l’isotropie de l’espace-temps. L’invariance caractérise la fluidité des occurrences. Elle souligne une relation qui dure dans le temps. Elle témoigne aussi d'un comportement qui se rapproche du non-agir, de l' inaction, d'un principe de détachement volontaire de la philosophie taoïste. En substance, le « rien » est-il un état relationnel sans relata?

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Subtilités

Publié le par Catherine Toulsaly

Ce blog, qu'il s'agisse de Résonance ou Vanité en français ou bien de la Conscience et l'Univers en anglais, coule comme une rivière. Leurs articles respectifs sont des cascades où les mots se retrouvent pris en amont tandis que d’autres passent au travers. Julian Barbour écrit que la meilleure façon de concevoir l’expansion de l’Univers est subtile. Son utilisation du terme « subtil » fait écho à celle par Wing Tsit-Chan selon lequel le non-être définit la subtilité de toutes choses, et l’être en est le résultat.

Le « rien » n’est ni l’espace, ni le temps, ni la matière. Il précède et disparaît. Son nombre est zéro, un cercle qui plonge dans l’éternité, un puits qui s'enfonce dans l’infini, l’exercice quotidien d’Ensō. Barbour écrit « Puisque le commencement de l’Univers présuppose le temps, cela signifie que l’Univers n’a en fait pas eu de commencement singulier. » Un objet géométrique intemporel de taille quantique, suspendu par lui-même comme une mémoire perdue, pourrait-il être à l’origine de tout ?

Lequel de Zéro ou de Un se rapporte à l’unité ? Zéro est le « rien », et Un est la totalité. Les deux pourraient impliquer l’unité, mais le premier, voilé, est l’unité dans l’obscurité ; le second est l’unité mise en lumière. Au sein d’un système, d’un Univers, se produit une évolution unitaire. L’unité fait référence à une variation invariante comme l'a définie Barbour et par laquelle « l’énergie est conservée parce que le temps est uniforme ; Le moment cinétique est conservé parce que l’espace est le même partout — il est homogène ; le moment angulaire est conservée parce que l’espace semble le même dans toutes les directions — il est isotrope. » Ce n’est pas le bruissement des étoiles que j’entends, mais le son étouffé du néant.

Il semble y avoir des objets conceptuels trop subtils pour être différenciés, des subtilités qui demandent une acceptation candide. Un représente la porte de toutes les subtilités. Dans notre quête du néant, nous nous trouvons au point Janus où aucune direction n'est distinguée. Stephen Hawking aurait dit que demander ce qui s’est passé avant le Big Bang n’a aucun sens. C’est comme demander « qu’est-ce qui se trouve au sud du pôle Sud ? ». Ce serait comme glisser le long de la sphère céleste depuis le point imaginaire du pôle Sud céleste au-delà de la Constellation du Caméléon et du mur du pôle Sud. Est-ce là que se trouve la naissance insaisissable du temps ? 

Déterminer la géométrie de l’Univers implique de mesurer les corrélations spatiales entre les structures cosmologiques. Dans leur tentative de tracer la toile cosmique, les cosmologues traquent des motifs géométriques discrets dans le ciel d' un polytope cosmologique à l'autre. Ils déduisent des angles à partir de tétraèdres, de pyramides à double carré et d’amplituèdres à peine visibles, espérant que toutes les lignes seront tracées, que les pièces s’intégreront dans une géométrie plus grande afin que le puzzle de l’Univers soit complet.

Au fil du temps, en raison des amplitudes de diffusion, les corrélations spatiales se développent et s’élargissent, traçant au fur et à mesure une histoire du temps. Les polytopes parlent un langage familier comme s'ils provenaient d’une mémoire lointaine. Les figures géométriques sont des symboles utilisés dans le dialogue entre l’Univers et la Conscience. Elles projettent une image sur l’écran universel, un aperçu d’un processus allant de « rien » à l’état quantique jusqu’à la vision de l’Univers observable.

Dans le monde de pensée, il y a des espaces mathématiques – l’espace de Sitter, le marais et le paysage de cordes. Sean Carroll suggère que l’ontologie fondamentale du monde consiste en un vecteur dans l’espace de Hilbert évoluant selon l’équation de Schrödinger. L’espace des phases est un espace dans lequel l’ensemble de tous les états possibles est représenté.

Julian Barbour le décrit poétiquement comme une « prison dans laquelle un cauchemar nietzschéen à répétition éternelle ne donne aucun répit aux dormeurs ». Ses mots font écho à ceux gravés dans ma mémoire qu'a écrit le poète Baudelaire sur «  la pluie, étalant ses immenses traînées, d'une vaste prison imite les barreaux ». Mais la fille en sandales, poursuit Barbour, peut « marcher dans un bac à sable infini », tandis que « les ruisseaux ne doivent pas nécessairement, comme le Jourdain, se terminer dans la mer Morte. Ils peuvent atteindre, et souvent le font, l’océan du grand Neptune ».

Alors que la flèche thermodynamique coïncide avec la direction du temps, les formes de l’Univers recèlent des indices cachés sur la nature du temps. Est-ce la structure causale de l’espace-temps qui fournit une raison d'être aux lignes qui se croisent dans le ciel ? Ou la véritable forme de l’Univers n'est-elle révélée qu'une fois que son échelle s'est fondue dans l'œil intérieur ?

The inner eye (Google - Labs - Image FX)

L’Univers avance sur un chemin choisi parmi toutes les possibilités qui semblaient avoir été disponibles par ailleurs depuis l’état initial, sous l'influence d'attracteurs inconnus. Barbour voit ce chemin non seulement dépourvu d’échelle mais aussi séparé du temps lui-même. « Tout ce qui est essentiel est conservé ; tout ce qui ne l’est pas est éliminé. Cela inclut non seulement l’échelle mais aussi le temps ». La philosophe Mariam Thalos présente l'échelle dans son livre Without hierarchy: The Scale Freedom of the Universe comme une figure de l’ontologie réductionniste qui rappelle l'effondrement des cercles.

La cosmologie est une science historique qui ne connaît ni sa fin ni son début. Il est difficile d'imaginer un univers fini avec une géométrie fermée qui apparaît de nulle part.  L'idée principale est de trouver une structure mathématique sous-jacente de premier principe à partir de laquelle la fonction d'onde de l'Univers surgit. Alors que nous nous efforçons d'expliquer comment rien crée quelque chose, c' est remplacée par quelque chose qui s'apparente à un effet tunnel quantique.

La fonction d'onde de l'Univers représente une distribution de probabilité qui présuppose la condition nécessaire de notre existence. Si les probabilités sont un concept opérationnel, elles dévoilent des figures obscures et des modèles cachés qui attendent leur tour pour prendre un chemin particulier parmi tous les possibles. L'Univers tout entier est-il un miroir à alouette qui nous inspire à construire des châteaux sans fond sur les rivages sablonneux de nos rêves ?

Le miroir aux alouettes (Google- Labs- Image FX)

 

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Les formes de la pensée et les contours de l'Univers

Publié le par Ysia

La philosophie est la forme vernaculaire de tous les objets, physiques et conceptuels. Nous nous trouvons dans une mission de vie visant à identifier chacune des ombres qui nous entourent. La connaissance est une vue perspective souvent grossière, parfois précise. Elle colore nos attentes quant à ce qui reste hors de portée. Même une conception de la réalité centrée sur le vide attacherait toujours une forme à l'objet.

J'ai pris la décision de publier en français des articles que j'avais écrits il y a quelques années pour me permettre de réfléchir dans ma langue natale, dresser un bilan, identifier des avenues laissées de côté et avancer mon processus de pensée. Le mot « nothingness » central sur mon blog en langue anglaise est-il « néant » ou « rien » ?

Le philosophe français Tristan Garcia écrit que rien est « la forme en négatif de quelque chose sans ce quelque chose. Rien, ce n’est donc pas le contraire de quelque chose, mais plutôt le contraire de quelque chose ajouté à l’absence de ce quelque chose ». Cette prise de conscience a été mise en évidence dans le passé par les philosophes taoïstes et les maîtres du bouddhisme zen.

Les objets laissent leurs empreintes dans la trame de l’espace-temps et forment une complexité physique multidimensionnelle  comme dans une toile d’araignée. Nous nous demandons ce qui se trouve en dehors de l’Univers observable. Dès que nous essayons de saisir le « rien » en flagrant délit, il devient un objet, peut-être une particule hypothétique ou une corde cosmique. Jusqu’à présent, nous avons trouvé couches après couches des objets de masse infinitésimale.

Je souhaite visualiser la porte tournante des particules, leurs mouvements de danse, ce que les physiciens décriraient comme leur couplage et leur découplage. Les neutrinos jouent un rôle fondamental dans les particules infinitésimales qui passent au travers de la réalité quadridimensionnelle et nagent dans des dimensions supérieures. Ils affectent la structure et l’évolution de l’Univers par les contraintes qu’ils imposent à la formation des galaxies. Bien que leur émission puisse être attribuée aux sursauts de rayons gamma des supernovae, aux collisions hadroniques et aux réactions nucléaires des étoiles comme le Soleil, les neutrinos forment une fraction plus importante de la densité de matière dans les vides que dans les régions plus denses.

La longueur de flux libre des neutrinos est comparable à l'étendue des vides. À des échelles inférieures à cette longueur, ils inhibent la croissance des structures. Une étude de 2019 visant à explorer les effets des neutrinos massifs sur les halos de matière noire dans les galaxies au sein de vides a conclu que, pour tous les halos et les ceux situés dans les vides, l'augmentation de la masse des neutrinos conduit à une diminution du nombre de halos massifs, mais plus important encore, cet effet est plus prononcé dans la population de halos dans les vides.

La masse des neutrinos et leur nombres jouent-ils un rôle dans l'expansion de l'Univers ? Et si nous vivons dans une grande sous-densité appelée vide de Keenan-Barger-Cowie, l'expansion est-elle uniforme ou peut-elle varier localement par rapport aux parties plus denses de l'Univers et, par là même, être un facteur dans l'apparition de la vie ?

Les neutrinos cosmiques passent à  travers nous à chaque seconde. Ce qui est troublant, c’est que cela se produit sans que nous nous en rendions compte, car notre Univers visible chevauche un royaume invisible de particules, tel un ensemble complexe multidimensionnel de l’infiniment petit à l’infiniment grand. Les neutrinos sont peut-être plus abondants que tout autre type de particule, à l’exception peut-être des photons.

Une fois produits, ils sont difficiles à détruire. On s’interroge alors sur leur durée de vie. Notre compréhension des processus impliqués dans les masses finies mais minuscules des neutrinos pourrait nous aider à gagner du terrain et à repousser encore plus loin le concept du « néant ». Les processus de désintégration et les dynamiques relationnelles font l’objet d’un grand nombre d’études, ce qui incite les physiciens des particules à imaginer toutes sortes de scénarios pour expliquer comment les neutrinos obtiennent leurs masses minuscules. En prenant du recul, du point de vue philosophique qui domine la forêt des théories, le « rien » sans forme attend derrière les rideaux de neutrinos cosmiques ou d’un champ gravitationnel.

L’Univers est plein de formes qui changent et se déplacent constamment. À partir de la singularité initiale, le taux d’expansion mesure la vitesse à laquelle les corps individuels s’éloignent les uns des autres et l’ampleur des changements de position par rapport à ceux d'autres corps de l’Univers, avec – si je comprends bien – des degrés de liberté tels que ceux qui ouvrent de nouvelles dimensions. Mais, au niveau quantique, ce qui change, ce ne sont pas les positions des particules, soutient Steven Weinberg, mais quelque chose appelé le vecteur d’état, que je lirais comme un concept, une idée métaphysique qui me ramène au formalisme du vecteur à deux états.

Avec les électrons, les muons et les taus, les neutrinos forment un ensemble de particules appelées leptons. Ils ont une hélicité gauche, ce qui incite à rechercher des neutrinos avec une hélicité droite tels que les particules hypothétiques appelées neutrinos stériles. Parmi d'autres particules hypothétiques, les majorons - par leur interaction avec les neutrinos - et les neutrinos stériles sont introduits comme de possibles particules de la matière noire dans le but d'élucider l'asymétrie observée entre matière et antimatière et l'origine de l'expansion de l'Univers. Les chercheurs étudient par ailleurs si les neutrinos sont leurs propres antiparticules. 

Thought forms and shapes of the Universe (Google - Labs - Image FX)

L'Univers et ses formes influencent la formation de nos pensées : c'est bien cela la conscience au sens large. Il existe un langage, une relation entre eux, comme l'effet d'une action sur une autre dans une succession d'occurrences infinies, sauf que, comme dans un miroir, les formes convergent à rebrousse chemin. L'Univers repose sur des concepts versatiles. Les formes floues d'un objet géométrique décrits sur la base d'axes de coordonnées émergent. Les cercles deviennent elliptiques ou sphériques.

L'Univers a-t-il la forme du Soleil, de la Terre ou d'une galaxie plate ? Est-ce autre chose avec une forme plus irrégulière comme un cerveau ambulant ?

Espace Temps Gravité
Liberté  Existence Essence
Entropie Information Energie
Agencement Sensibilité  Conscience

Le cadre de référence relationnel ci-dessus crée dans mon esprit l'image de trois pyramides inversées. Il transmet l’idée intuitive qu’il n’y a pas d’agencement sans espace, de sensibilité sans la marche du temps, ni de conscience sans la force de gravité.

Bien sûr, cette liste préliminaire de concepts fondamentaux n’est pas exhaustive et peut être considérée non seulement horizontalement, verticalement, mais aussi de toute autre manière. En fin de compte, il n’importe guère de se tromper. Au moins, la reconnaissance d’une erreur ouvre la porte à l’inattendu. Les incertitudes influencent les formes de nos pensées et celles par conséquent de l’Univers. Ce qui est le plus à redouter est l’état de confusion qui précède une étincelle dans l’obscurité.

Peut-être, comme le fait remarquer Steven Weinberg, qu' il n’y a pas de théorie sous-jacente, que tout ce que nous obtiendrons jamais sera un amoncellement de théories approximatives, chacune valide dans des circonstances particulières, et concordant entre elles lorsque les circonstances universelles se superposent les unes aux autres.

Les études théoriques et les modèles scientifiques ou philosophiques sont ce que nous faisons lorsque nous osons aller au-delà de ce que nous pouvons tester directement sur Terre. Les théories approximatives sont des pavés sur la voie de la recherche de tout ce qui semble être en constante évolution.

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Le monde de la pensée

Publié le par Catherine Toulsaly

Ruth Renkel a écrit: « N'ayez pas peur des ombres. Elles signifient simplement qu'une lumière brille quelque part à proximité ». Ruth était une auteure sourde d’Elyria, dans l’Ohio, décédée à l’âge de 68 ans en décembre 1983. En juin 1973, le Elyria Chronicle Telegram publiait un article sur elle.  À cette époque, elle avait déjà 25 ans de métier et écrit des centaines de gags pour des dessins animés.

C’est fascinant de voir comment les mots ont une vie propre. Ils résonnent en nous et laissent des miettes sur leur chemin. Dans mon cas, le mot « ombre » me hante.

Les écrivains jouent le rôle de gardiens de l’âme. Ils se nourrissent de sons, d’émotions, d’éclairs de lumière, de rêves qui s’accumulent les uns sur les autres à tel point qu’ils ne savent plus où se trouve la réalité.

Lorsque nous fermons les yeux par une nuit étoilée, nous ressentons la présence d’ombres à l'écoute du bruissement des étoiles. Des ombres fugaces murmurent des échos et courbent la trame de l’espace-temps. Elles suggèrent la présence lointaine d’une masse non identifiée alors dont les vagues se propagent à partir de la source.

Il y a un jeu de cache-cache entre lumière et ombre. Notre anticipation qu'une lumière brille à proximité découle de cette certitude qu'il n'y a pas d'ombre sans lumière tandis que les lueurs ombragées d’un disque rendent visible la région des photons en orbite juste à l’extérieur d’une gorge infinie.

Dans chaque phénomène, il y a une part manifeste et une part cachée. Lorsque trois galaxies entrent en collision, qu’arrive-t-il aux trous noirs en leur centre et à leurs halos de matière noire ? Des trous noirs microscopiques vont-ils éclabousser l’objet résultant ? Une étude a analysé sept fusions de galaxies triples proches et en a trouvé une avec un seul trou noir supermassif en croissance, cinq avec des trous noirs supermassifs en croissance double et une avec un triple. Mais je me demande toujours comment cela se passe à l'échelle microscopique.

Un autre étude observe que de nouvelles informations sur la microstructure des trous noirs pourraient être apportées d’un point de vue géométrique. Tout n'est-il pas que géométrie ? Ou, plus précisément, tout n'est-il pas que champs de gravité multidimensionnels tracés géométriquement ?

Comment les trous noirs s’évaporent-ils ? Leur effondrement gravitationnel offre l’image de leur désintégration, processus thermodynamiquement irréversible, bien que certains soient peut-être comme des tunnels que font les vers de terre.

Les mathématiques répondent à notre besoin de voir l’Univers comme une réalité structurelle. Nous dessinons des représentations abstraites des structures physiques et  décortiquons les quantités physiques sous des couches de mathématique. Les théories empêchent les initiés de s’y introduire et les profanes d’y accéder. Je ne parviens pas à comprendre le lien entre « moonshine » et la théorie des cordes, pas plus que la différence entre les théories des supercordes. Alors, où allons-nous à partir de là si nos chemins nous éloignent ? Les représentations géométriques, en revanche, me captivent.

Dans mon esprit et devant mes yeux défilent les ombres de trous de ver et de trous noirs à l’autre bout de l'Univers, des êtres de lumière qui percent les branches des arbres à proximité et les bruants à gorge blanche chanteurs matinaux devant ma fenêtre.

Les mots se transposent d’un domaine à l’autre. Ils troquent leur manteau culturel ou philosophique contre un vernis mathématique. Une représentation fidèle d’un groupe fini renvoie à quelque chose de plus abstrait qu’une composition artistique. Une fonction d’ombre en mathématiques n’est pas une fonction d’ombre en psychologie. Je voudrais me faire une image mentale des structures algébriques et visualiser comment les groupes finis et les objets modulaires sont exactement liés via des structures physiques. 

Parmi les cinq opérations fondamentales de l’arithmétique, si je peux comprendre l’addition, la soustraction, la division et la multiplication, les formes modulaires semblent mystérieuses car elles satisfont un certain nombre de symétries internes. Les formes modulaires, a déclaré Barry Mazur, sont « des fonctions sur le plan complexe qui sont disproportionnellement symétriques… leur simple existence semble être un accident. Mais elles existent bel et bien ».

Les chemins de la vie (Google - Labs - FX)

Les ombres des formes modulaires créent dans mon esprit un lien avec l’image spatiotemporelle de chaque pas dans une vie entre la maison et les promenades dans le quartier, de chaque distance parcourue dans les airs, sur la mer, sous terre et autour du globe pour former une structure monstrueuse en forme de toile d'araignée avec des événements de la vie réelle comme points d’espace-temps. Toutes ces distances d'une vie qui s'ajoutent l'une à l'autre créent-elles, elles aussi, une représentation géométrique remarquablement symétrique ?

Parmi les nombres, des regroupements ont été faits. Les mathématiciens ont déterminé 18 familles infinies et 26 groupes sporadiques, dont le plus grand est le groupe monstre Fischer-Griess dit M dont la plus petite dimension est 196883. Le groupe M contient 20 des 26 groupes sporadiques comme sous-groupes, et ces 20, y compris les cinq groupes de Mathieu et le groupe de Thompson, sont censés former trois générations d’une famille heureuse selon Robert Griess. Il a été suggéré que le groupe M trouve son origine dans une théorie de la gravité en 26 + 1 dimensions. Les six autres groupes sporadiques sont appelés les parias, y compris le groupe d’O’Nan découvert en 1976.

Quand nous disons que l’Univers est une structure mathématique, est-ce basé sur l’observation scientifique ou sur la façon unique dont nous nous connectons à lui ? Notre cerveau est peut-être celui qui aspire à la structure. Il numérote, classe et hiérarchise naturellement.

Les théories forment un labyrinthe de boîtes imbriquées dans lesquelles il semble impossible de s’y retrouver. Chaque sujet est une boîte dans une boîte. Chaque sujet glisse de la thermodynamique à la géométrie de l’information. Chaque concept devient représentationnel. Il est transposé, traduit et conjugué à un autre. Les correspondances de moonshine sont frappantes en raison des symétries internes révélées. Les vastes nombres impliqués dans le monstrueux moonshine rendent d’autant plus difficile de le décrire comme d'une coïncidence.

Dans le monde de la pensée, où toutes les dimensions de type espace ou temps existent au-delà de notre conscience immédiate, les ombres suggèrent des symétries cachées et le caractère translationnel des fractales. Nous ne sommes pas conscients des dimensions supplémentaires parce qu'elles gouvernent l'infiniment petit et l'infiniment grand. Depuis un siècle, écrit Steven Weinberg, les physiciens spéculent que notre espace-temps à quatre dimensions pourrait en réalité être intégré dans un continuum dimensionnel supérieur.

Des référentiels inertiels fournissent la preuve observationnelle d'un lien intime entre l'inertie et la gravitation. Cette même nuit étoilée, les yeux grands ouverts, nous tournons sur nous-mêmes tandis que les étoiles tournent avec nous dans une danse synchrone. Dans ce référentiel inertiel au milieu duquel nous nous tenons, nos bras se soulèvent irrésistiblement. Nous ressentons l'immatérialité des ombres au-delà des quatre dimensions.

Les réalistes se méfient de l'aspect translationnel des symboles dans leur recherche de preuves rigoureuses. Les idéalistes trouvent un sens dans les ponts entre les concepts. D’un côté, nous pourrions définir une « dimension » comme rien de plus qu’un autre axe de coordonnées, un autre degré de liberté. De l’autre, une dimension peut en effet englober un état supérieur, ouvrir une porte vers un tout nouvel Univers. Notre espace-temps à quatre dimensions est la pointe de l’iceberg cachant des dimensions extra-petites qui se contractent et se compactent par des voies sans trace dans notre réalité observable. L’Univers quantique pourrait nous donner accès à l’infiniment petit, tandis que les fractales de l’infiniment grand affichent des représentations infiniment dimensionnelles de l’autre extrémité du spectre. Au-delà des quatre dimensions, la théorie de Kaluza-Klein ajoute un champ de dilatons. En 2017, Stéphane Collion et Michel Vaugon ont proposé une nouvelle approche de Kaluza-Klein en montrant qu’un cadre de géométrie unifié pourait être défini pour inclure à la fois la gravitation et l’électromagnétisme.

Les recherches sur l’infiniment petit ont permis la découverte de 59 nouveaux hadrons au cours des 10 dernières années par le Grand collisionneur de hadrons. J’imagine des théories de dimension multiples pleines de particules sans masse.  La réalité, telle qu’elle se présente à l’extérieur de nous, n’est pas seulement mathématique mais conceptuelle. Chaque concept des quatre cercles de référence qui définissent l’essence de l’information pourrait être considéré comme une toute nouvelle dimension.

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Interlude Philosophique

Publié le par Catherine Toulsaly

Les théoriciens sont des idéalistes qui s'affrontent entre eux avec des rêves. Notre cerveau détient la clé pour unir l’infiniment grand et l’infiniment petit. Alors que certaines énigmes sont laissées aux calculs de pointe, cachées dans un code mathématique, enfermées dans des motifs géométriques, les poètes tentent de tenir le registre des pensées qui s’évanouissent et convertir les rêves en un objectif commun. L’abîme, écrit Lucien Braun, entre l’expression de ce qui est et ce qui reste inexprimé, commande la « maladresse » de la pensée. Au-delà de l’énonciation des similitudes et de l’identification des connexions, nous ne saisissons guère toutes les nuances de sens d’un seul concept. Il existe une lutte dans notre cerveau avec le verbe pour lui faire dire l’indicible.*

Il semblerait plus facile de transposer des idées philosophiques dans le domaine de la science que l’inverse. « Une partie cruciale du développement de théories scientifiques », écrit James Owen Weatherall, « est de prendre des concepts de base et de les rendre suffisamment précis pour soutenir la recherche scientifique. Mais adapter nos idées intuitives aux exigences plus rigoureuses de la science peut entraîner des changements radicaux dans notre conception de la réalité. » Si l’espace et le temps peuvent être courbés même lorsqu’il n’y a rien, comment peut-on encore parler de néant ?

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Time is born in a void, lost in a black hole (Google Labs)

Les vides semblent être les régions dominées par l’énergie la plus sombre de la toile cosmique. S’ils sont remplis de ce genre d’énergie du vide libre d’interagir avec la matière noire, ils font partie de la solution pour trouver le début du temps. Le temps naît dans un vide et se perd dans un trou noir. Qu’il existe des zones d’antimatière, des marionnettistes d’énergie noire, des ombres de halos de matière noire, des trous blancs jaillissants et des trous noirs engloutissants, tout cela pourrait avoir un sens un jour.

Je m'imagine difficilement ce qu’est d’être un espace dépourvu de matière. L’immobilité, le silence et l’invisibilité en sont les attributs. Les trous noirs attirent la matière et les vides la dispersent. Ce qui unit l’infiniment grand et l’infiniment petit émerge et se construit au fil du temps à partir de vides intemporels dont les formes gonflent et rétrécissent. Nous ne vivons pas seulement à la limite extérieure du Vide local, mais à l’intérieur du périmètre d’une grande sous-densité autour du Groupe local, connu sous le nom de Vide de Keenan-Barger-Cowie. Cela implique la nécessité d’un changement radical dans notre conception de la réalité, une vision centrée sur le vide de notre région, une révolution dans notre cadre de référence. Descartes écrit: 

je désire que vous pensiez que la lumière n’est autre chose, dans les corps qu’on nomme lumineux, qu’un certain mouvement ou une action fort prompte et fort vive qui passe vers nos yeux par l’entremise de l’air et des autres corps transparents en même façon que le mouvement ou la résistance des corps que rencontre cet aveugle passe vers sa main par l’entremise de son bâton

Descartes

La lumière, soutient Maxwell, est un « phénomène électromagnétique dont les lois peuvent être déduites de celles de l’électricité et du magnétisme, sur la théorie que tous ces phénomènes sont des affections d’un seul et même support ». Nous avons toujours privilégié une substance décrite comme l' éther luminifère, à savoir la distribution énergétique des photons dans les lumières cosmiques.

Nous voyons plus loin en nous appuyant sur les épaules de ceux qui nous ont précédés, en gravissant des marches invisibles dans l’espace et en tirant les ficelles attachées à des engins spatiaux aussi éloignés que l’espace interstellaire. Il faut cependant garder à l’esprit la possibilité que « ce soit la présence d’un champ gravitationnel qui fasse émerger la forme descriptive d’un système physique du domaine de la physique quantique pure », écrit Roger Penrose. Nous avons appris que les corps astronomiques exercent une force gravitationnelle les uns sur les autres et s’influencent mutuellement en modifiant la structure géométrique de l’espace et du temps. Le néant est l’arrière-plan du champ gravitationnel dans lequel une conversion photon-graviton peut se produire par le biais de puissants champs magnétiques primordiaux.

Nous pensons non seulement que les champs magnétiques primordiaux ont été générés par la magnétogénèse pendant et après l’inflation cosmique, mais il est suggéré que des monopôles magnétiques quantiques ont été créés avant l’inflation. Barbour écrit que ces monopôles magnétiques pourraient être aujourd’hui si largement répandus dans l’Univers que nous ne pouvons raisonnablement pas nous attendre à en observer. Supposons qu’ils aient joué un rôle lié à la matière noire, quel est alors la relation entre la matière noire et les champs magnétiques primordiaux?

La dérive décrit le chemin de mon esprit vagabond. Dans la recherche d’un vide absolu, d’un vide parfait se profile la définition de Descartes d’une extension comme l’existence nécessaire d’une substance. Même les vides et les trous noirs ont des formes et des champs magnétiques. Alors que l’essence de l’information voyage à la vitesse de la lumière, le néant reste introuvable à l'intérieur des quatre dimensions.

 

* Lucien Braun, Paracelse

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Au Loin

Publié le par Catherine Toulsaly

L’hypothèse selon laquelle le Big Bang serait le résultat d’une fluctuation quantique d’un état antérieur ouvre la porte à d’autres questions. Si l’intemporalité implique une chronologie infinie ou un processus de rebondissement sans fin, pourquoi notre cerveau ne comprend-il que les limites ? Le mien hésite à faire le grand saut en avant. Un système peut être symétrique dans la mesure où il est constitué d’une partie qui avance et l’autre qui recule. Ce qui me laisse perplexe, c’est de savoir si une division temporelle se situe à l’intérieur de la boîte traversée par des cercles ou des lignes de sous-systèmes passés et futurs ou à l’extérieur dans un état plus vaste et intemporel. De nouveaux univers sont créés tandis que des chaînes d’événements se produisent dans le passé et le futur, soit dans un multivers, soit dans un univers créé par des sous-systèmes.

Lorsqu’il s’agit de la flèche du temps, nous avons tendance à chercher des réponses « dans la boîte et non dans l’Univers ». Nous croyons connaître  sa forme et son âge, mais ce que nous savons de sa taille se limite à ce que nous pouvons observer : 46,5 milliards d’années-lumière de rayon, soit 93 milliards d’années-lumière de diamètre. Alors que les connaissances s’accroissent rapidement avec le temps et les nouvelles capacités techniques, l’Univers continue son expansion comme pour rester hors de notre portée. Nous supposons qu’il existe sans être affecté par des influences « extérieures ». Dans le domaine des analogies, le cerveau est une porte d’entrée entre ce qui est et ce qui n’est pas. De même, j’ai le sentiment que le Big Bang est une phase par laquelle passe l’Univers.

Farfarout (Google - Labs - Image FX)

En octobre dernier, j'écrivais que « notre présent fait autant partie du passé que de l’avenir pour l’observateur qui regarderait l’espace depuis l’autre côté de l’Univers ». Pour autant qu’ils puissent le déterminer, les deux observateurs pensent que l’autre vit dans le « passé ». Aujourd’hui, nous avons détecté le quasar le plus éloigné jamais connu, J0313-1806, tel qu’il aurait pu apparaître il y a plus de treize milliards d’années. Sa structure effondrée contient un trou noir supermassif qui est apparu seulement 670 millions d’années après le Big Bang. Nous avons également découvert le protoamas LAGER-z7OD1 alors que l’Univers n’avait que 770 millions d’années.

Imaginons qu’un observateur observe les étoiles depuis son extrémité – qu’il s’agisse d’un cerveau désincarné ou d’un objet céleste sensible. Ils verraient ce qui se passait trois milliards d'années avant la collision entre la galaxie naine Gaïa-Encelade et l'ancêtre de notre Voie Lactée. Ils entrevoiraient le règne des bulles lors de la réionisation cosmique.

D’ici la fin de l’année, le télescope spatial James Webb, notre dernière machine à remonter le temps, sera enfin lancé. Il sera opérationnel d’ici la mi-2022. Dans notre esprit, les premières lueurs de l’espace-temps constituent une étape importante dans la nature macroscopique de l’espace-temps. S’il existe un point Janus, l’Univers de l’autre côté n’est pas un « reflet miroir exact », souligne Barbour. Il existe un seul passé pour deux futurs distincts qui en émergent. Nous vivrions dans un univers à symétrie temporelle à très grande échelle. Ce que nous voyons dans ces premières structures est une mémoire fractale. Les quasars et les galaxies naines ont joué un rôle essentiel dans la formation des galaxies massives et dans le processus de réionisation. Les conditions initiales entourant la formation des premiers objets célestes évoquent l’image de galaxies naines qui ont été observées comme si elles sortaient du vide local.

Mais alors, si le Big Bang n’est pas un événement unique, comment concilier l’inflation éternelle ou la cosmologie du rebond avec une flèche du temps inversée ? L’Univers n’a pas suivi un chemin d’évolution unitaire. Je suppose qu’il est peu probable qu’il puisse se rétracter dans la forme exacte de ses conditions initiales. Les systèmes à points Janus ne sont peut-être pas sujets à la récurrence – ils ne rentrent pas dans une « boîte ». Les flèches existent « non pas à cause de fluctuations en probabilités mais à cause d’une nécessité dynamique ».

L’information afflue dans mon cerveau alors que je tente d’atteindre les confins de l’inconnu. Je pensais me balader entre les étoiles. Je les ai échangées contre des concepts. Aux confins du système solaire, un planétoïde étiqueté 2018 AG37 se trouve quatre fois plus loin du Soleil que Pluton. Son surnom Farfarout semble provenir du monde imaginaire de Shrek. Bien qu'elle dépende de son orbite millénaire, qui la rapproche parfois plus près que Neptune du Soleil, elle est devenue la dernière frontière du système solaire, au bord du néant. Repérée pour la première fois en 2018, elle détrône Farout, alias 2018 VG18.

Je souhaite que les surnoms véhiculent un message poétique, historique ou culturel. J'espère des noms comme Oumuamua et Arrokoth et je me demande si la prochaine planète mineure s'appellera Farfarfarout. Si, comme Kepler l'a suggéré, il existe un lien de compassion entre les choses célestes et terrestres, Farfarout pourrait mieux savoir ce que la Terre ressent face à la dégradation environnementale incessante que ses locataires à deux pattes imposent à la planète.

Tenant mon carnet dans lequel j'écris une liste interminable de pourquoi, je souhaite poser une question à un extraterrestre d'un vaisseau spatial interstellaire passant à proximité. Je ne manquerais pas de lire à haute voix ma dernière diatribe sur les multiples façons d'expliquer les comment. Je ferais le saut, attiré par les sons étranges des orbites de résonance du système lointain TOI-178 dans la constellation du Sculpteur. L'angoisse humaine pourrait-elle être causée par notre forme humaine allongée dans le temps mais si minuscule dans l'espace ?

Le mot « énigme » décrit ce que je ressens à mesure que j’avance. En parcourant le livre de Barbour, je reviens à la complexité de l’entropie. Dans la zone observable, ce qui est mesuré comme l’entropie est dominé par les photons et les neutrinos. Une augmentation de l’entropie, je crois, est liée à la distribution d’énergie des photons et des neutrinos. Barbour explique que « la direction de l’augmentation de l’entropie est la direction du temps ». Elles sont une seule et même direction. 

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Les cerveaux de Boltzmann

Publié le par Catherine Toulsaly

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Le clavier du Temps (google - labs - FX)

J’ai écrit un jour que l’Univers est une symphonie de lumières et de sons joués sur le clavier du temps. Comme l’Univers, nous sommes dotés d’un clavier émotionnel, mais nous n’en jouons pas de la même manière. Concepts, mots et émotions se mélangent. Eux aussi ont une vie propre. La diversité génétique des séquoias fait naître dans mon esprit la métaphore visuelle d’une forêt de cerveaux ambulants. Le concept troublant de cerveaux désincarnés m’a ramené à cette analogie. Les « cerveaux de Boltzmann » sont des observateurs réduits au strict minimum : leur conscience.

Qu’est-ce qu’un cerveau, en fait ? Un outil intégré conceptuellement et causalement dans un état physique avec la capacité de ressentir et de s’adapter, une porte entre ce qui est et ce qui n’est pas. J’ai une autre image en tête : celle de cerveaux géants semblables à des céphalopodes propulsant leurs appendices dotés d’un sens de beauté et de complexité. Les cerveaux de Boltzmann pourraient être produits par paires à partir de photons et de gravitons, à condition que l'existence d'une particule graviton élémentaire soit à jamais vérifiée.

Si nous comprenons que les processus se déroulent en avant et en arrière dans le temps, les cerveaux de Boltzmann pourraient atteindre la conscience dans les deux sens et ressentir le flux du temps lorsqu'il avance et lorsqu'il s'inverse. Pour leur donner vie, nous n'aurions besoin que de sous-systèmes locaux qui se comportent de manière ergodique, et non de l'univers dans son ensemble.

Bien que l’existence de cerveaux de Boltzmann soit extrêmement improbable, cela ne la rend pas impossible. Ils peuvent habiter une partie de l’Univers tandis que nous, cerveaux ambulants, vivons dans une autre. Il peut y avoir un autres scénario: l’occurrence extrêmement rare de fluctuations aléatoires aurait-elle pu entraîner la formation d’un seul cerveau de Boltzmann qui aurait donné forme à toute la matière ?

Si, en fin de compte, l’Univers contenait en lui un cerveau avec des sillons et des crêtes où les signaux ricochent, on peut aussi se demander où se trouve le reste du corps. Si même l’idée la plus abstraite est associée à un degré de ressenti, et que sans cela, une idée n’a pas de résonance ni de sens, la manifestation organisée de la vie des ressentis aurait tout aussi bien pu aboutir à la formation d’un cœur de Boltzmann.

Faisons-nous, nous-mêmes, partie d’une réalité simulée ou sommes-nous nés d’une fluctuation de Boltzmann ? Nous nous attendrions alors à ce que non seulement les cerveaux de Boltzmann, les cœurs de Boltzmann, les galaxies de Boltzmann et, qui sait, les univers de Boltzmann finissent par fluctuer. Une telle suggestion nous mettrait sur un terrain encore plus instable. 

Ce n’est pas très différent du malaise ressenti par les philosophes d’autrefois. Il y a bien longtemps, le philosophe chinois Zhuang Zi rêva qu’il était un papillon voletant (inutile de dire qu’un papillon me semble une meilleure alternative qu’un cerveau désincarné). Lorsqu’il se réveilla, il se sentit soudain perdu. Il ne savait plus s’il avait rêvé qu’il était un papillon, ou si un papillon avait rêvé qu’il était lui. Pour autant que nous le sachions, nous pourrions être des grenouilles en état méditatif, rêvant qu’elles sont des humains, cherchant des moyens de sauter et d’échapper à leur environnement inévitable.

Tout ce flux de temps que nous vivons et ces divers corps que nous ressentons, ces différentes pensées qui nous agitent, ne sont peut-être que des illusions. Nous croyons voir des espaces, des figures, des mouvements dans nos rêves. Qui sait si cette autre moitié de la vie où nous nous croyons éveillés, écrivait le philosophe français Blaise Pascal, n’est pas un autre sommeil un peu différent du premier, dont nous nous réveillons alors que nous avons l’impression de dormir ?

Si nous sommes autorisés à rêver que nous sommes des papillons et à vivre notre vie éveillée comme des êtres humains, je pense que nous sommes bien plus que notre physique. La matière dont nous sommes faits est une énergie cinétique non locale qui transcende les rêves et la réalité. En fin de compte, nous nous demandons si les étoiles, les galaxies et les filaments sont des représentations picturales d’un cerveau de Boltzmann ou des manifestations physiques qui ne présupposent pas l’existence d’un cerveau. À la base de tout cela se trouve la question fondamentale de l’ontologie quantique. Il semble plus probable que nos pensées fluctuent de manière aléatoire dans notre tête. Nous sommes des êtres théoriques quantiques, et non des observateurs physiques fluctuant de manière aléatoire.

Inside circles, the snow falls into eternity, making the Universe quieter. Wells, too, are circles opening their mouth into the bowels of the Earth (Google-Labs-FX)

Mon cerveau garde cachés, dans ses plis, des méta-motifs, des cercles et des lignes qui se meuvent poétiquement, des énigmes qui ne se prêtent pas à la raison, des bonds en avant et au-delà. Les cercles se contractent et s’élargissent. Ils régulent le flux de mes pensées, forment des serpents qui se mangent la queue, dessinant le début et la fin de l’Univers de Wheeler. À l’intérieur des cercles, la neige tombe dans l’éternité, rendant l’Univers plus silencieux. Les puits, eux aussi, sont des cercles qui ouvrent leur bouche dans les entrailles de la Terre. Qu’est-ce qu’une idée dont le temps est venu ? Ensō.

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L'Univers multi-couches

Publié le par Catherine Toulsaly

L’imagination est une épée à double tranchant, éclairant le chemin vers la réalité et le déformant en même temps. Alors que nous pouvons nous sentir fascinés par le pouvoir imaginatif des autres, nous savons que le nôtre est impliqué dans un bras de fer avec la raison.

Image FX (Google)

Le va-et-vient entre les attracteurs et les répulsifs dans les Trois Cercles de Danse a laissé dans mon esprit l’image de vagues de temps individuelles, chacune avec son propre sens de l’être. Alors que nous suivons un chemin temporel vers le Grand Attracteur, ceux qui se trouvent dans la zone d’influence du Répulseur Dipôle, et qui ressentent la répulsion du Répulseur du Point Froid, peuvent être embarqués dans un canal temporel qui coule dans la direction opposée. Ludwig Boltzmann a brièvement fait allusion à un scénario dans lequel les processus iraient dans la direction opposée et les êtres vivants séparés de nous par des éons de temps et des distances spatiales ressentiraient le passage du temps différemment.

Hans Reichenbach a envisagé plus en détail la possibilité qu’après avoir « atteint un état d’entropie élevée et y être resté pendant une longue période », au cours de laquelle « les organismes vivants ne peuvent pas exister », l’Univers entrerait dans une « longue dégradation de la courbe d’entropie, puis, pour cette section, le temps aurait la direction opposée ». Il a défini le super-temps de la même manière que Kerri Welch décrit l’atemporalité. Il n’a pas de direction, « seulement un ordre, alors qu’il contient des sections individuelles qui ont une direction, bien que ces directions alternent d’une section à l’autre ». Les habitants pris dans des sections individuelles ignoreraient que leur direction est différente de la nôtre. Pour autant que nous le sachions, nous pourrions ignorer que de telles circonstances se soient produites avant nous. Le fait qu’aucun organisme vivant n’ait existé dans l’intervalle de temps précédant notre existence expliquerait la perte de mémoire d’un temps dans la direction opposée, effacé du domaine conscient.

Time has no direction (Image FX - Google)

Time has no direction (Image FX - Google)

Le temps, un sujet récurrent dans le dialogue entre la Conscience et l’Univers, est profondément ancré dans notre intuition. Si le concept d’existence ne peut pas être appliqué à l’Univers quantique où il n’y a pas de « soit-ou », je ne peux pas non plus imaginer que le temps fasse partie du tableau. Si nous pouvions percevoir des superpositions non classiques, nous verrions que tout état quantique est corrélation. L’atemporalité et la non-localité décrivent l’Univers quantique. Les probabilités sont la monnaie dans laquelle l’information circule.

À l’intersection du monde quantique et de l’univers macroscopique se trouve le domaine des statistiques. Si nous considérons l’essence de la vie, elle est une improbabilité statistique à une échelle colossale. « La véritable explication de l’existence de la vie », écrit Richard Dawkins, « est l’antithèse même du hasard. » Cela ne signifie pas que nous devons chercher des réponses dans le domaine de l’improbable, mais « apprivoiser » le hasard signifie décomposer l’extrêmement improbable en de petites composantes moins improbables. Peter Hertel soutient qu’« il n’y a pas de variables cachées ». Plus nous décomposons l’extrêmement improbable, plus nous associons les événements quantiques à certaines probabilités. Lorsque nous disons que les processus quantiques sont régis par la probabilité, il semble qu’il existe une échelle ou une distribution de probabilité dont nous sommes conscients. Mais si une telle échelle ou distribution existe, elle peut être entièrement liée à nos propres attentes.

Si la probabilité, je le rappelle, est considérée comme un concept opérationnel, une catégorie philosophique, la décohérence et l’effondrement représentent en revanche une approche technique plus qu’un point de vue philosophique. Ce sont des concepts clés dans la transition du quantique au classique. La décohérence sert d’outil humain qui permet à l’esprit conscient de déterminer comment et quand les distributions de probabilité quantique se rapprochent des distributions classiques attendues. 

La décohérence, écrit Dieter Zeh, est la dislocalisation dynamique des superpositions de la mécanique quantique – de ce qui est « en quelque sorte tout à la fois » – par la formation d’intrication de tout système avec son environnement inévitable. Elle décrit, ajoute Maximilian Schlosshauer, comment les interactions intriquées avec l’environnement influencent les statistiques des résultats des mesures futures sur le système. Cependant, l’intrication n’est pas seulement une corrélation statistique entre des objets locaux. Elle devient la réalité elle-même.

Les interférences environnementales lient le temps et les phénomènes. Comme les systèmes quantiques ne sont jamais complètement isolés de leur environnement, explique Schlosshauer, lorsqu’un système quantique interagit avec lui, il s’emmêle dans un grand nombre de degrés de liberté environnementaux. Cette intrication influence ce que nous pouvons observer localement en mesurant le système. Dans les interactions avec l’environnement inévitable, non seulement la matière et l’esprit conscient existent, mais le canal d’information – une partie des informations passées et présentes sur le chemin emprunté – est également connu.

Des fragments de perspectives temporelles perdurent avec ténacité. Le terme de granularité grossière a été introduit par Boltzmann en 1872 dans le contexte de la thermodynamique. Bien que les phénomènes quantiques fournissent une source d’entropie – définie comme l’entropie d’intrication – elle est distincte de celle classique générée par la granularité grossière. Tout événement particulier peut être la conjonction ou le cas particulier d’une collection d’événements à granularité grossière différents. Carlo Rovelli utilise le concept de granularité grossière pour mettre en évidence la manière dont les interactions au sein de l'Univers créent l'aspect perspectif du temps.

Les flèches du temps perspectif dérivent de l'Univers quantique. Les superpositions, cependant, ne cessent pas d'exister, même si elles n'existent plus. À partir du ni-ni, la cohérence et la décohérence se succèdent en harmonie. Mon esprit vagabonde en visualisant des couches de temps et d'espace, toutes à des temps de décomposition différents. Dans l'Univers de la non-localité où des scénarios dépendants du temps émergent, l'énergie cinétique collective rebondit dans tous les sens.

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L'essence de l'information

Publié le par Catherine Toulsaly

Les processus tels que les fractales se reflètent-ils les uns les autres d’un bout à l’autre de l’Univers ?  La complexité raconte l’histoire continue d’un trait comportemental qui s’est propagé du Big Bang à la structure de nos sociétés. Il semble cependant impossible de prédire, sur la base de ses seuls éléments, les propriétés de regroupement observables de l’Univers. La manière dont de petites variations sur l’ensemble des paramètres cosmologiques pourraient produire une évolution plus complexe de structures à grande échelle reste l’un des principaux problèmes.

Image FX (Google)

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Pour les scientifiques comme Julian Barbour, les étoiles sont des objets fossiles. Pour moi, ce sont des êtres vivants. Je ne peux pas regarder le ciel nocturne et penser qu’il s’agit d’un champ archéologique. Barbour affirme que l’entropie est mieux définie comme une mesure de la complexité plutôt que du désordre. L’un n’exclut pas l’autre, je suppose. « C’est parfaitement vrai au niveau microscopique », explique Barbour, mais pas à l’échelle macroscopique. La complexité apparaît d’abord désordonnée, chaotique lorsqu’un système en évolution franchit un nouveau seuil. Sa complexité grandit vers l’intérieur et vers l’extérieur.

Guidée par un fil d’espoir à l’extérieur et un sentiment d’harmonie à l’intérieur, je me débats avec les mots « obscurité » et « complexité » comme s’ils devaient dire quelque chose de plus. L’obscurité est une tristesse qui s’installe lentement une fois que la colère et le tumulte se sont apaisés. « La violence », écrit Martin Luther King, « est l’antithèse de la créativité et de la plénitude ». Nous sommes des taupes aveugles, alourdies par le poids de l'ignorance, espérant voir dans le miroir qui se dresse au point Janus le reflet de nos ailes. Dans l'obscurité et la complexité se trouve l'essence de l'information, un chemin pour différencier tous les aspects de la réalité.

Image FX (Google)

Image FX (Google)

Les mots sont enchaînés les uns aux autres. Les concepts tournent dans ma tête. Je me demande s’ils se croisent. Le jeu infini de l’espace, du temps et de la gravité a formé le premier cercle. La discussion passée sur la liberté, l’existence et l’essence en a créé un autre. Un article sur l’agencement, la sensibilité et la conscience en a ajouté un troisième. Depuis que Rudolf Claudius a inventé le mot entropie pour qu’il soit aussi proche que possible du mot énergie, j’imagine un quatrième cercle qui rassemble naturellement entropie, énergie et information. Nous voyons l’Univers comme « une succession d’instantanés que vous pourriez prendre lors d’une promenade à la campagne », tandis que l’Univers quantique vous oblige à considérer « d’une certaine manière tout à la fois », écrit Barbour. Le tableau ci-dessous est la première étape que je franchis pour réorganiser les instantanés dans ma tête.

 

Espace Temps Gravité 
Liberté  Existence Essence
Entropie Information Énergie 
Agencement Sentience Conscience

 

L’information est un océan sans fond où il est facile de se perdre. D’un côté, on se laisse emporter par les courants ; de l’autre, on ne sait pas faire la différence entre toutes les sources. On sait trop bien qu’il faut avant tout apprendre à penser, à réfléchir et à raisonner. C’est ce à quoi Benjamin Franklin a travaillé dès son plus jeune âge avec la lecture de deux ouvrages fondamentaux : L’essai sur l’entendement humain de John Locke et La logique, ou l’art de penser d’Antoine Arnaud et Pierre Nicole.

Plus de 300 ans plus tard, il est encore plus difficile de s’y retrouver dans le labyrinthe des idées et des concepts. Le philosophe de l’information Kun Wu (邬焜) divise l’information comme suit : l’information en soi, l’information pour soi et l’information régénérée. Les concepts appartiennent à la troisième catégorie. Non seulement les cercles se croisent, mais ils s’effondrent en trois nouveaux groupes interconnectés qui aident à reconfigurer dans ma tête les ponts entre les concepts.

Image FX (Google)

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J’ai autrefois réfléchi à l'expansion de l’Univers alimentée par des degrés de liberté, des paramètres spatiotemporels qui émergent. Les degrés de liberté impliquent un élément de libre arbitre. Pourraient-ils s’expliquer par un processus de va-et-vient avec l’autre côté du point Janus ? L’entropie décrit le degré global de propagation de l’énergie au profit de la capacité de l’Univers à croître.  Alors que l’uniformité de l’Univers « est sans aucun doute un fait significatif », écrit Barbour, si l’on regarde à des échelles plus petites, la distribution de la matière dans l’Univers est « très loin d’être uniforme ». Qu’il s’agisse de matière, de conscience ou d’information, je pense qu’il n’y a d’existence que dans le temps. Le temps, écrit John Peter Arendzen, n’est que la mesure des phénomènes, et en faisant abstraction des phénomènes, le temps cesse d’être. 

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La difficulté de l’information vient de notre incapacité à concevoir qu’elle existe par elle-même. Dans ce réseau de concepts étroitement tissé, la liberté décrit la nature distinctive du champ existentiel. En elle, l’existence précède l’essence de l’information. L’information est ce que Bateson appelle « la différence qui fait la différence ». Ce qui bouge, y compris les fluctuations quantiques, conduit à ce qui existe, de la simple existence de l’information à l’émergence de l’Univers sensible. Un nuage dans le ciel, une planète au manteau cristallin, ressentent la poussée et l’attraction de la gravité. Pourraient-ils, eux aussi, être des êtres sensibles ? De l’existence à la sensibilité, c’est une question d’information.

S’il existe un point Janus, qu’est-ce qui nous lie à l’autre côté ? Un fluide de masse négative ou une énergie sombre se trouve dans l’ombre de l’Univers. Barbour souligne que la quête de la gravité quantique est presque entièrement dépourvue de support expérimental. « En son absence, les théoriciens ne peuvent que se rabattre sur les principes qui leur semblent solides et qui leur tombent sous la main. » L’entropie de l’information décrit un degré d’aléatoire. Ce qui n’a pas encore connu sa propre existence se révèle en s’exprimant. L’année dernière, un article décrivait l’inflation cosmique en termes de matrice de densité quantique dépendante du temps, le temps jouant le rôle d’une variable stochastique.

Les êtres conscients se sont retrouvés au milieu de processus fondamentaux qui sous-tendent la richesse observée des structures cosmiques à grande échelle. L’humanité est-elle la seule entité à afficher une conscience ? Je ne sais pas. Mais ce que je sais, c’est que nous sommes voués à laisser des traces et des empreintes dans le temps, en participant à la différence qui fait la différence. Et ce faisant, nous participons au processus de complexification.

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