l'univers et la conscience

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.

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. 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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. 

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.