Forum Sceptique

#875 par Raphaël » 29 déc. 2017, 15:32

richard a écrit : ↑
28 déc. 2017, 11:31
Comment l’univers (et donc le temps) aurait-il pu commencer à un moment où le temps n’existait pas?

Peut-être qu'il existait un sur-temps (ou un hyper-temps) dans une autre dimension.

Si l'univers vient d'un big crunch, durant cette étape il y avait un compte à rebours avant le big bang 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5

25 décembre a écrit : 27 déc. 2017, 18:36C'est de cette façon que nous pouvons penser l'univers actuel comme étant la couche supérieure d'une sphère tel que montré par le dessin que j'ai fait.

Je voudrais ajouter que la sphère ne représente pas la forme de l'Univers puisqu'une forme fait partie de l'espace tandis que la sphère représentée ici est "gonflée au temps". D'ailleurs le rayon de l'Univers est estimé à 46 milliards d'AL, c'est-à-dire la moitié de la circonférence, ce qui est très différent du rayon de la sphère (13,8 milliards d'années).

Raphaël a écrit : 29 déc. 2017, 20:32

richard a écrit : 28 déc. 2017, 16:31 Comment l’univers (et donc le temps) aurait-il pu commencer à un moment où le temps n’existait pas?

Peut-être qu'il existait un sur-temps (ou un hyper-temps) dans une autre dimension.

Cela correspond au désir que le temps soit premier, l'envie qu'il existe avant d'être créé.

Malgré tout,

• d'une part, dire que l'univers est très petit quand on remonte le temps signifie (par définition) que la lumière met de moins en moins de temps pour le parcourir quand on remonte le temps.
  
  Si on préfère voir l'univers comme de taille constante (changement d'unité de mesure des distances. On prend la taille de l'univers comme unité de mesure), alors ça veut dire que quand on remonte le temps la lumière va de plus en plus vite. C'est un changement de convention de mesure des distances et des vitesses. Évidemment, ça n'est pas du tout naturel. Il est bien plus pratique de choisir comme convention une vitesse de la lumière constante et d'avoir ainsi, en assemblant les constantes, G, c et h de façon appropriée des unités naturelles de mesure de distance de temps et d'énergie (les unités de Planck) (1).
  .
• D'autre part, quand on remonte le temps, si on se place dans le modèle cosmologique standard, l'univers devient de plus en plus chaud. On peut se demander si, à cause de cette température, il n'existe pas un niveau de température où plus aucune structure à même de stocker de l'information (les traces attestant du passage du temps) ne soit en mesure de résister à cette agitation thermique. Si tel est le cas, l'univers continue à "bouillonner" éternellement au temps zéro, mais il n'a même plus la mémoire d'un poisson rouge. Dans cet état, le bouillonnement en question ne laisse alors pas de trace observable. L'univers devient amnésique.
  
  Dans cette hypothèse interprétative, l'écoulement "du temps" devient inobservable. Le "bouillonnement originel" s'effectue (dans cette interprétation spéculative), éternellement mais dans un temps inobservable perpendiculaire au déroulement du temps observable, un temps observable (un temps macroscopique) figé quant à lui sur zéro.
  
  Bon enfin, c'est juste une idée en l'air (et ce d'autant plus que j'ai une confiance modérée dans le modèle cosmologique standard eu égard, notamment, à ses épicycles successifs et à ses quelques faiblesses connues rappelées dans mes posts précédents).
  
  Est-ce qu'une telle hypothèse interprétative peut être immédiatement invalidée ou être au contraire considérée comme une façon de voir une rotation dite de Wick à l'approche du Big bang et l'apparition d'une composante imaginaire du temps, une composante perpendiculaire, donc, à sa composante réelle, un peu comme dans l'état KMS où l'inverse de la température joue le rôle d'un temps imaginaire) ? Je n'ai pas suffisamment creusé la question pour avoir une opinion (et je ne le ferai pas. Je préfère creuser la question du temps dans le cadre de modèles physiques et mathématiques bien établis et plus proches "du plancher des vaches").

(1) A titre d'illustration on peut dire, de la même façon, que c'est l'univers qui tourne autour de la terre dans le référentiel approprié, mais il est plus commode de dire que c'est la terre qui tourne sur elle-même. Quand Poincaré l'a fait remarquer, ça a provoqué quelques remous dans les milieux philosophiques.

#878 par ABC » 30 déc. 2017, 07:51

Dans cette hypothèse interprétative, l'écoulement "du temps" devient inobservable. Le "bouillonnement originel" s'effectue (dans cette interprétation spéculative), éternellement mais dans un temps inobservable perpendiculaire au déroulement du temps observable, un temps observable (un temps macroscopique) figé quant à lui sur zéro.

Le temps zéro figé et éternel est identique au temps qui n'existe pas au point zéro, c'est une conception de l'esprit.
Je pense qu'il faut considérer le zéro comme étant précédé par moins 1 et suivi de plus 1.
Le temps zéro est l'instant de inversement d'un temps ayant une direction pour obtenir un temps de direction opposé.

ABC a écrit : 30 déc. 2017, 12:51 On peut se demander si, à cause de cette température, il n'existe pas un niveau de température où plus aucune structure à même de stocker de l'information (les traces attestant du passage du temps) ne soit en mesure de résister à cette agitation thermique. Si tel est le cas, l'univers continue à "bouillonner" éternellement au temps zéro, mais il n'a même plus la mémoire d'un poisson rouge. Dans cet état, le bouillonnement en question ne laisse alors pas de trace observable.

Je ne crois pas à cette définition du temps qui dépendrait du comportement de la matière. Pour moi cette histoire de trace observable s'apparente à un faux temps local en 3D qui n'a rien à voir avec la dimension temps.

25 décembre a écrit : 30 déc. 2017, 16:36Le temps zéro figé et éternel est identique au temps qui n'existe pas au point zéro, c'est une conception de l'esprit.
Je pense qu'il faut considérer le zéro comme étant précédé par moins 1 et suivi de plus 1.
Le temps zéro est l'instant de inversement d'un temps ayant une direction pour obtenir un temps de direction opposé.

Je suis incapable de trouver le moindre sens à ce que tu as écrit.

Raphaël a écrit : 30 déc. 2017, 18:35Je ne crois pas à cette définition du temps qui dépendrait du comportement de la matière. Pour moi cette histoire de trace observable s'apparente à un faux temps local en 3D qui n'a rien à voir avec la dimension temps.

Sans être un positiviste intégriste (le rasoir d'Occam est un outil efficace mais un usage sans discernement de cet outil coupant peut conduire à couper le blé en herbe), il n'existe pas de principe physique dont le respect suggèrerait de croire en l'existence d'une sorte d'écoulement irréversible d'un temps métaphysique existant indépendamment:

• de tout champ d'énergie matière,
• des phénomènes (quasi)périodiques prenant place au sein des champs d'énergie matière égrenant les "tic-tac" du temps,
• de toute notion d'enregistrement irréversible d'information donc d'entropie et sa création lors de phénomènes irréversibles.

Un écoulement irréversible du temps ne peut exister indépendamment des phénomènes irréversibles requis pour donner une existence à ces "tic-tac" sous la forme d'enregistrements irréversibles (enregistrement imprimés dans l'état des champs d'énergie matière).

Le point de vue inverse est, à mon sens, un héritage de la vision Newtonienne qui a perduré jusqu'à la fin du 19ème siècle. Ce n'est pas déshonorant (normal de ne pas changer d'avis trop vite. Un siècle pour un changement de paradigme, c'est très raisonnable) mais la vision de l'espace-temps du 19ème siècle comme un cadre existant indépendamment de son contenu énergie-matière-mouvement est dépassée. Comme l'avaient remarqué Gottfried Leibniz (il y a déjà 300 ans) et Ernst Mach's (fin 19ème)

space-time might not be a God-given backdrop to the world, but instead might derive from the material contents of the universe.

La question qui, par contre, me semble avoir une réponse moins tranchée est celle de savoir si l'irréversibilité des phénomènes physiques se manifeste à toutes les échelles d'observation (donc indépendamment de nos limitations d'accès à l'information) comme semble le penser Prigogine (l'école de Bruxelles-Austin) ou devoir au contraire être considérée comme découlant de nos limitations d'accès à l'information comme semble notamment le suggérer, assez fortement, le paradoxe du chat de Schrödinger (autrement dit l'irréversibilité de la mesure quantique et l'unicité du résultat de mesure en conflit avec le caractère unitaire, donc déterministe et réversible, des évolutions quantiques).

La difficulté pour répondre sérieusement à cette question est grande. Elle ne peut pas passer à côté des discussions scientifiques très pointues, toujours en cours, se situant au carrefour le la Relativité (Générale), de la physique quantique, de la thermodynamique et de la physique de l'information classique et de l'information quantique, notamment la thermodynamique et la conservation de l'information des trous noirs (2).

Nota : concernant la question (auto-contradictoire, l'erreur est dans la question) d'un "commencement du temps hors du temps ?" la réponse se comprends bien si on se place dans le cadre, non quantique donc, du modèle cosmologique standard.

Spacetime quotes Mathematicians call the infinite curvature limit of spacetime a singularity. In this picture, then, the big bang emerges from a singularity. The best way to think about singularities is as boundaries or edges of spacetime. In this respect they are not, technically, part of spacetime itself... So the first moment of the universe — in this highly simplified picture — is not a moment or a place at all, but a boundary to moments and places. ...it signals a "no further" warning.
Paul Davies, Cosmic Jackpot: Why Our Universe Is Just Right for Life (2007).

(1) Je ne suis plus très loin d'accepter le point de vue de PERES et FUCHS quand ils interprètent le vecteur d'état d'un système physique avant tout comme un outil d'inférence statistique, un outil de prédiction optimale des résultats de mesure de grandeurs observables relatives à ce système et non comme la description intersubjective (ce qui se rapproche le plus de l'objectivité) de l'état du système en question.

(2) Difficulté d'autant plus grande qu'elle touche à la fois à la gravitation et à la physique quantique et qu'il n'y a pas encore de théorie scientifique universellement acceptée permettant de réunir ces deux pans de la physique dans un même cadre théorique cohérent et engendrant des prédictions conformes à l'ensemble des observations. D'ailleurs, même le problème de la mesure quantique et le statut du vecteur d'état, pourtant internes à la physique quantique (ainsi que l'interprétation rétrocausale ou au contraire de simple corrélation associée de la symétrie T de la mesure faible), restent objet de débat.

#881 par Raphaël » 30 déc. 2017, 13:36

25 décembre a écrit : ↑
30 déc. 2017, 11:36
Le temps zéro figé et éternel est identique au temps qui n'existe pas au point zéro, c'est une conception de l'esprit.
Je pense qu'il faut considérer le zéro comme étant précédé par moins 1 et suivi de plus 1.
Le temps zéro est l'instant de inversement d'un temps ayant une direction pour obtenir un temps de direction opposé.

Je suis incapable de trouver le moindre sens à ce que tu as écrit.

ABC ne semble pas comprendre non plus.

Si tu ne comprends pas l'écrit tu peux interpréter le dessin.
À gauche c'est le big crunch qui se termine et à droite c'est le Big bang qui commence.

25 décembre a écrit : 30 déc. 2017, 22:22 À gauche c'est le big crunch qui se termine et à droite c'est le Big bang qui commence.

Pour avoir quelque chose de spéculatif, mais cohérent il faudrait :

• soit enlever la flèche représentant un avant big-bang (qui se déroulerait dans un temps observable précédant le Big Bang comme spéculativement évoqué par Aurélien Barraud dans Qu'y avait-il avant le Big Bang ? )
  .
• soit enlever le temps perpendiculaire, indiquant un big-bang "bouillonnant éternellement" mais dans un temps perpendiculaire au temps observable (1), un écoulement du temps ne laissant pas de trace observable car situé sous la barrière du temps de Planck. Dans cette interprétation, le Big Bang originel serait bloqué, "sous le mur de Planck", sur zéro dans le temps observable (le temps dont le déroulement laisse des traces).

(1) Une composante du temps imaginaire au sens mathématique donc (un peu comme dans l'état KMS où l'inverse de la température présente un caractère de temps imaginaire au sens mathématique, cf l'hypothèse du temps thermique). C'est une idée que pourrait suggérer une interprétation thermodynamique du zéro temporel du Big Bang : un état d'équilibre thermique éternel, "en bouillonnement incessant", dans un temps inobservable. Un éventuel modèle de temps à 2 dimensions lors du Big Bang avec rotation de Wick associée permettant de supprimer la singularité Big Bang.

Stephen Hawking A Brief History of Time.
It turns out that a mathematical model involving imaginary time predicts not only effects we have already observed but also effects we have not been able to measure yet nevertheless believe in for other reasons.

Imaginary time
In physical cosmology, this may be used to describe models of the universe, which must be solutions to the equations of general relativity. In particular, imaginary time can help to smooth out gravitational singularities, where known physical laws do not apply, in models of the universe (see Hartle–Hawking state). The Big Bang, for example, appears as a singularity in ordinary time but, when modelled with imaginary time, the singularity is removed and the Big Bang functions like any other point in spacetime.

ABC a écrit : 30 déc. 2017, 21:44Le point de vue inverse est, à mon sens, un héritage de la vision Newtonienne qui a perduré jusqu'à la fin du 19ème siècle. Ce n'est pas déshonorant (normal de ne pas changer d'avis trop vite. Un siècle pour un changement de paradigme, c'est très raisonnable) mais la vision de l'espace-temps du 19ème siècle comme un cadre existant indépendamment de son contenu énergie-matière-mouvement est dépassée.

J'avoue que j'ai énormément de mal à me défaire de cette vision d'un espace temps purement structurel contenant l'énergie-matière.
A ma décharge, l'énergie noire (ou constante cosmologique) plaide une peu pour une indépendance du contenant et du contenu. On a recours à cet artifice d'énergie noire parce qu'on veut absolument expliquer les évolutions de l'espace par ce qu'il contient, mais jusqu'à maintenant ça ne marche pas.

25 décembre a écrit : 30 déc. 2017, 22:22À gauche c'est le big crunch qui se termine et à droite c'est le Big bang qui commence.

Le Big Bang n'a pas de gauche ou de droite. Toutes les flèches qui partent du centre ont la même signification.

ABC a écrit : 30 déc. 2017, 21:44 Sans être un positiviste intégriste (le rasoir d'Occam est un outil efficace mais un usage sans discernement de cet outil coupant peut conduire à couper le blé en herbe), il n'existe pas de principe physique dont le respect suggèrerait de croire en l'existence d'une sorte d'écoulement irréversible d'un temps métaphysique existant indépendamment:
-
de tout champ d'énergie matière,

L'hypothétique énergie sombre (ou noire) qui aurait un lien avec l'accélération de l'expansion de l'Univers pourrait aussi avoir un lien avec le passage (ou l'écoulement) du temps.

Le point de vue inverse est, à mon sens, un héritage de la vision Newtonienne qui a perduré jusqu'à la fin du 19ème siècle. Ce n'est pas déshonorant (normal de ne pas changer d'avis trop vite. Un siècle pour un changement de paradigme, c'est très raisonnable) mais la vision de l'espace-temps du 19ème siècle comme un cadre existant indépendamment de son contenu énergie-matière-mouvement est dépassée. Comme l'avaient remarqué Gottfried Leibniz (il y a déjà 300 ans) et Ernst Mach's (fin 19ème)

space-time might not be a God-given backdrop to the world, but instead might derive from the material contents of the universe.

Je ne parle pas d'espace-temps et de relativité mais du passage du temps qui est un phénomène universel.

La question qui, par contre, me semble avoir une réponse moins tranchée est celle de savoir si l'irréversibilité des phénomènes physiques se manifeste à toutes les échelles d'observation (donc indépendamment de nos limitations d'accès à l'information) comme semble le penser Prigogine (l'école de Bruxelles-Austin) ou devoir au contraire être considérée comme découlant de nos limitations d'accès à l'information comme semble notamment le suggérer, assez fortement, le paradoxe du chat de Schrödinger (autrement dit l'irréversibilité de la mesure quantique et l'unicité du résultat de mesure en conflit avec le caractère unitaire, donc déterministe et réversible, des évolutions quantiques).

Le monde quantique c'est un monde à part. Je crois que parler du quantique quand on cherche à comprendre le temps à notre échelle ça vient compliquer inutilement les choses.

La difficulté pour répondre sérieusement à cette question est grande. Elle ne peut pas passer à côté des discussions scientifiques très pointues, toujours en cours, se situant au carrefour le la Relativité (Générale), de la physique quantique, de la thermodynamique et de la physique de l'information classique et de l'information quantique, notamment la thermodynamique et la conservation de l'information des trous noirs.

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ? Je cherche des solutions simples et toi tu proposes un labyrinthe inextricable. Avant de régler les micro-détails il faudrait peut-être penser à comprendre ce qui se passe dans les grandes lignes.

Raphaël a écrit : 31 déc. 2017, 03:50Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ? Je cherche des solutions simples.

S'il existait une solution simple à la question de l'écoulement irréversible du temps (donc, notamment, à la question de la conservation ou pas de l'information) cette solution aurait été trouvée depuis longtemps. Ca fait 150 ans que les travaux scientifiques sur la question du passage du temps ont débuté, notamment avec Boltzmann. Les travaux scientifiques sur ce sujet sont toujours en cours et menés par des scientifiques de premier plan: les Connes, Rovelli, Martinetti, Balian, Gell-mann, Legett, Price, Villani, Grigolini, Bitbol, Aharonov, Lebowitz, Bergmann, Albert, Vaidman, Elitzur, Kwait, Hosten, Rohrlich, Tollaksen, Popescu, Bamber, l'école de Bruxelles-Austin, Hawking, ...

Raphaël a écrit : 31 déc. 2017, 03:50Toi tu proposes un labyrinthe inextricable.

Une solution simple, c'est de dire que l'écoulement irréversible du temps est étroitement relié au second principe de la thermodynamique donc à la création d'entropie (la fuite d'information hors de portée de l'observateur) et par ailleurs à la séparation d'échelle.

Si on veut réellement creuser la question plus loin il faut, auparavant, acquérir (progressivement) les prérequis suivants

• la notion d'entropie et son interprétation informationnelle,
• l'interprétation informationnelle du second principe de la thermodynamique,
• Le paradoxe de l'irréversibilité,
• les ensembles de Gibbs et plus généralement la physique statistique,
• le théorème H de Boltzmann, l'objection de réversibilité de Loschmidt, et le théorème de récurrence de Poincaré,
• les urnes d'Ehrenfest,
• les formulations T-symétrique de la physique classique (interprétation T-symétrique de l'inertie et formulation T-symétrique de la radiation de réaction via la théorie de l'absorbeur de Wheeler et Feynman)
• Le problème de la mesure quantique et les travaux les plus récents sur ce sujet,
• la formulation T-symétrique de la mesure quantique et la mesure faible
• l'hypothèse du temps thermique et le formalisme mathématique qui va avec
• la distinction entre violation de symétrie T et irréversibilité (violation de symétrie CPT)
• les travaux de Prigogine et Petrosky,

Une fois ces prérequis maîtrisés, il faut analyser les articles des scientifiques qui travaillent sur la question. Il est bien évident qu'un amateur n'a aucune chance de pouvoir apporter une contribution, même minime, à ce problème sans une formation initiale très solide (niveau doctorat au minimum) et un investissement très conséquent.

Si on n'a pas la motivation et/ou la formation scientifique de base requise, il faut alors accepter de faire confiance à des publications de vulgarisation scientifique telles que pour la science ou encore science et avenir (science et avenir avait publié un hors série très correct sur la question du temps).

Nota1 : le théâtre quantique de Connes est intéressant (mais c'est un point de vue sur l'écoulement du temps que l'on n'est pas obligé de partager. Il ne fait pas du tout l'unanimité à ce jour). En voilà un exemple "d'idée simple" pour faire émerger le passage du temps. Évidemment, elle repose sur des travaux scientifiques sérieux d'un scientifique de haut niveau (possédant donc un bagage scientifique très très conséquent).

Nota2 : attention à un danger de la vulgarisation scientifique. Leur présentation volontairement simplificatrice (usant de raccourcis et d'images simplificatrices masquant les difficultés techniques) et leur confusion avec de vrais articles scientifiques peut donner à penser, à un public insuffisamment averti, que les problèmes traités sont plus simples qu'il n'y parait et que n'importe qui d'un peu astucieux est en mesure d'apporter, avec une ou deux bonnes idées originales, sa contribution à la résolution un problème sur lequel ont planché des générations de scientifiques.

La façon dont on a vulgarisé l'histoire de la découverte de la Relativité Restreinte a contribué à favoriser ce type d'illusion. On y met trop souvent l'accent, à mon sens, sur une ou deux bonnes idées transgressives en passant sous silence tout le travail scientifique accumulé pendant des siècles avant de pouvoir faire cette synthèse (et le niveau de compétence requis pour pouvoir émettre, à cette époque, des idées qui, aujourd'hui, semblent simples).

ABC a écrit : 31 déc. 2017, 14:24S'il existait une solution simple à la question de l'écoulement irréversible du temps (donc, notamment, à la question de la conservation ou pas de l'information) cette solution aurait été trouvée depuis longtemps.

Simple n'est pas synonyme de simpliste. Les solutions aux grands problèmes de physique sont souvent simples et élégantes. Si on ne les a pas trouvées facilement c'est parce qu'on cherchait à la mauvaise place.

Ca fait 150 ans que les travaux scientifiques sur la question du passage du temps ont débuté,

Et il s'est écoulé environ 220 ans entre la publication de la mécanique de Newton et la Relativité d'Einstein. Pourtant "La RR est à la fois assez simple (c'est de la géométrie)*...". Il fallait oser faire une hypothèse audacieuse (temps variable) et c'est ce qu'Einstein a fait.

* Citation d'ABC

Une solution simple, c'est de dire que l'écoulement irréversible du temps est étroitement relié au second principe de la thermodynamique donc à la création d'entropie (la fuite d'information hors de portée de l'observateur) et par ailleurs à la séparation d'échelle.

Pour moi ce n'est pas une cause mais une conséquence: l'écoulement du temps et les phénomènes temporels sont deux choses distinctes à ne pas confondre.

#884 par ABC » 30 déc. 2017, 18:30

25 décembre a écrit : ↑
30 déc. 2017, 17:22
À gauche c'est le big crunch qui se termine et à droite c'est le Big bang qui commence.

Pour avoir quelque chose de spéculatif, mais cohérent il faudrait : ...

Pour l'instant je vais me limiter à ce dessin. Les informations que je trouve pour mieux comprendre me dépassent.
Philippe Guillemant en 2012 propose d’ajouter 4 à 6 dimensions supplémentaires à l’espace de la mécanique classique.
Carlo Rovelli prédit « d'une part une structure discrète de l'espace à très petite échelle, et d'autre part d'affirmer que le temps n'existe pas fondamentalement, mais provient d'une illusion thermodynamique qui serait due à notre connaissance ou perception limitée de l'univers. »
« notre espace serait discret, c'est à dire discontinu comme les pixels ou grains d'une image. Il aurait donc une résolution spatiale minimale en dessous de laquelle la notion de distance n'aurait aucun sens, ce que Carlo Rovelli exprime en parlant de grains d'espace »
Ces grains d’espace étaient moins nombreux au début de l’univers et contenaient moins d’information qu’aujourd’hui. L’information produirait de l’espace.
« Il faut en déduire que l'information purement spatiale contenue dans l'univers est toujours limitée, même si elle augmente avec le temps au fur et à mesure de son expansion. »
http://www.doublecause.net/index.php?pa ... ovelli.htm

Sans parler d'Alain Connes ni d'Aurélien Barrau.

Je vais donc attendre une centaine d'années pour que ces recherches soient plus avancées et que mon cerveau se perfectionne durant cette période.

ABC a écrit : 31 déc. 2017, 14:24Il est bien évident qu'un amateur n'a aucune chance de pouvoir apporter une contribution, même minime, à ce problème sans une formation initiale très solide (niveau doctorat au minimum) et un investissement très conséquent.

Au sujet du livre de Carlo Rovelli "Et si le temps n'existait pas ?", ce site a écrit:

Son livre n'est subversif qu'en apparence, dans la mesure où il n'hésite pas à nous parler de l'état lamentable de la physique fondamentale d'aujourd'hui, mais c'est au final pour nous faire un état des lieux très positif, si ce n'est de l'état de la science, en tout cas de l'esprit et de la démarche scientifique et susciter ainsi des vocations à devenir physicien, n'hésitant pas à inviter le lecteur lui-même à trouver l'idée qui manque à la physique actuelle pour la sortir de son bourbier.

25 décembre a écrit : 01 janv. 2018, 16:14Carlo Rovelli prédit « d'une part une structure discrète de l'espace à très petite échelle, et d'autre part d'affirmer que le temps n'existe pas fondamentalement, mais provient d'une illusion thermodynamique qui serait due à notre connaissance ou perception limitée de l'univers. »

Sans vouloir discréditer l'oeuvre de Rovelli, je crois que cette conception du temps est refermée sur elle-même et ne permet pas de faire le lien avec les autres réalités physiques fondamentales comme la mécanique quantique et la Relativité. On est plus dans le domaine de la conscience du temps que du temps lui-même.

25 décembre a écrit : 01 janv. 2018, 16:14 Pour l'instant je vais me limiter à ce dessin.

Ce dessin n'est d'aucune aide.
D'après ce qui se trouve à droite de la barre verticale grise l'axe horizontal représente le temps. Il n'y a donc aucun sens à y faire figurer quelque chose à gauche de la barre vertical grise.
A la place de la barre grise on peut mettre un gros point d'interrogation, et ne rien mettre du tout à gauche.

Raphaël a écrit : 01 janv. 2018, 18:16

25 décembre a écrit : 01 janv. 2018, 16:14Carlo Rovelli prédit « d'une part une structure discrète de l'espace à très petite échelle, et d'autre part d'affirmer que le temps n'existe pas fondamentalement, mais provient d'une illusion thermodynamique qui serait due à notre connaissance ou perception limitée de l'univers. »

Sans vouloir discréditer l'oeuvre de Rovelli, je crois que cette conception du temps est refermée sur elle-même et ne permet pas de faire le lien avec les autres réalités physiques fondamentales comme la mécanique quantique et la Relativité.

C'est profondément inexact. Cf., par exemple Von Neumann Algebra Automorphisms and Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories Connes et Rovelli, juin 1994.(général covariant signifie respectueux de l'invariance relativiste dans le cadre de la Relativité Générale)

cf. aussi Diamonds's Temperature: Unruh effect for bounded trajectories and thermal time hypothesis P. Martinetti, C. Rovelli
L'effet Unruh (la température et l'observation de particules dans un vide de Minkowski quand l'observateur est accéléré, un effet typiquement quantique) ainsi que la température de Unruh, sont prédits par le modèle associé à l'hypothèse du temps thermique développé par Connes, Rovelli et Martinetti. Cet effet met en jeu à la fois la relativité et la physique quantique. Le modèle de Connes et Rovelli fait émerger l'écoulement du temps (un groupe à un paramètre donc) d'un état d'équilibre (état dit KMS vis à vis de cette évolution) dans le cadre d'une théorie quantique conformément invariante exprimée dans le formalisme des algèbre étoilées.

cf. la vidéo la géométrie non commutative engendre son propre temps. Connes (médaillé Fields. Il n'a pas obtenu cette médaille en postant quelques messages sur un forum) y rappelle pourquoi cette structure mathématique, issue de la physique quantique, fait naturellement émerger un écoulement du temps. En voilà une d'idée simple.

Ce sont des liens que j'ai déjà postés avec pas mal d'autres pour offrir un panorama "objectif" et assez large (sans viser à l'exhaustivité) des différentes recherches scientifiques sur l'écoulement irréversible du temps.

Pas un scientifique n'ignore que la question de l'écoulement irréversible du temps demande une connaissance scientifique approfondie des théories physiques fondamentales que sont (notamment) la physique quantique et la relativité générale et doit les prendre en compte.

Prigogine ne l'ignorait pas lui non plus, même si ses travaux sont restés (faute de temps) confinés à des modèles prenant place dans le cadre de la physique classique (et c'est d'ailleurs la principale raison pour laquelle ses travaux n'ont pas retenu l'attention de la communauté scientifique pour l'instant alors qu'à mon sens ils méritent simplement d'être étendus à la physique quantique pour voir si ses conclusions restent valides dans ce cadre comme il semblait le penser)

#893 par thewild » 01 janv. 2018, 14:05

Ce dessin n'est d'aucune aide.
D'après ce qui se trouve à droite de la barre verticale grise l'axe horizontal représente le temps. Il n'y a donc aucun sens à y faire figurer quelque chose à gauche de la barre vertical grise.
A la place de la barre grise on peut mettre un gros point d'interrogation, et ne rien mettre du tout à gauche.

À droite c'est l'univers avec tout ce qu'il contient.
La barre grise est une zone grise, ce qui s'interprète par "on ne sait pas ce que c'est"
C'est cependant un modèle possible et il a l'avantage d'être inaccessible, du moins pour les prochaines années.
Comme je ne saurais faire les recherches en physique quantique que font les scientifiques que j'ai mentionnés alors je m'arrête ici en attendant que des choses soient démontrés.

#894 par ABC » 01 janv. 2018, 15:26

Raphaël a écrit : ↑
01 janv. 2018, 13:16

25 décembre a écrit : ↑
01 janv. 2018, 11:14
Carlo Rovelli prédit « d'une part une structure discrète de l'espace à très petite échelle, et d'autre part d'affirmer que le temps n'existe pas fondamentalement, mais provient d'une illusion thermodynamique qui serait due à notre connaissance ou perception limitée de l'univers. »

Sans vouloir discréditer l'oeuvre de Rovelli, je crois que cette conception du temps est refermée sur elle-même et ne permet pas de faire le lien avec les autres réalités physiques fondamentales comme la mécanique quantique et la Relativité.

C'est profondément inexact. Cf., par exemple ...

Je ne vous entend presque plus... vous êtes perdu dans le triangle des Bermudes...

Mon imagination ne me permet pas d'avoir des idées comme l'univers en grain qui contient l'information etc.

ABC a écrit : 01 janv. 2018, 20:26

Raphaël a écrit : 01 janv. 2018, 18:16Sans vouloir discréditer l'oeuvre de Rovelli, je crois que cette conception du temps est refermée sur elle-même et ne permet pas de faire le lien avec les autres réalités physiques fondamentales comme la mécanique quantique et la Relativité.

C'est profondément inexact. Cf., par exemple Von Neumann Algebra Automorphisms and Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories Connes et Rovelli, juin 1994.(général covariant signifie respectueux de l'invariance relativiste dans le cadre de la Relativité Générale).

Je me suis mal exprimé. Je ne doute pas que leurs théories soient respectueuses de la Relativité et de la mécanique quantique. Ce que je crois c'est qu'un bon modèle explicatif du temps devrait permettre de faire le lien entre le temps quantique et le temps relativiste et d'expliquer la (ou les) différence(s) entre les deux. Il devrait aussi permettre d'expliquer le temps à l'échelle de l'Univers. Ce qui m'intéresse ce sont les grandes lignes et non pas les détails et explications inutilement compliquées.

Ce qui manque à la physique amha c'est une théorie du temps qui engloberait les trois temps, non pas le passé-présent-futur mais le temps quantique, le temps relatif et le temps cosmique.

Raphaël a écrit : 02 janv. 2018, 04:33Je ne doute pas que leurs théories (Rovelli, Connes et Matinetti) soient respectueuses de la Relativité et de la mécanique quantique. Ce que je crois c'est qu'un bon modèle explicatif du temps devrait permettre de faire le lien entre le temps quantique et le temps relativiste et d'expliquer la (ou les) différence(s) entre les deux.

C'est très exactement ce que leur travail de recherche permet de mettre en évidence, mais il n'est pas seulement utile à la vulgarisation, il est aussi prédictif (de la température de l'effet Unruh et de la radiation de Hawking des trous noirs par exemple mais pas seulement, voir plus bas (1))

Raphaël a écrit : 02 janv. 2018, 04:33Ce qui m'intéresse ce sont les grandes lignes et non pas les détails et explications inutilement compliquées.

Dans les grandes lignes et sans les explications utiles mais compliquées, dans une théorie quantique des champs (conformément invariante) prenant place dans un espace-temps relativiste (une variété pseudo-riemanienne 4D) un état d'équilibre (le vide de la théorie quantique des champs en question) permet de faire apparaître un référentiel privilégié, donc une direction d'écoulement du temps privilégiée en chaque évènement d'un espace-temps pourtant relativiste.

En effet, à la base, un espace temps relativiste (c'est à dire une variété pseudo-riemanienne 4D) offre, en chacun de ses évènements, le choix d'une direction d'écoulement du temps pouvant être quelconque du moment qu'elle reste contenue dans le cône de causalité de cet évènement.

Raphaël a écrit : 02 janv. 2018, 04:33Il devrait aussi permettre d'expliquer le temps à l'échelle de l'Univers.

A cette échelle là, le référentiel privilégié qui apparait naturellement (et l'écoulement du temps qui va avec, celui qui permet d'attribuer n'importe où et n'importe quand un âge à l'univers), c'est le fond diffus cosmologique (le CMBR) comme le rappelle d'ailleurs Connes à un moment dans cette video.

Raphaël a écrit : 02 janv. 2018, 04:33Ce qui manque à la physique amha c'est une théorie du temps qui engloberait les trois temps, non pas le passé-présent-futur mais le temps quantique, le temps relatif et le temps cosmique.

Les travaux sont en cours. Ils demandent une théorie rassemblant dans un même cadre théorique la gravitation, la physique quantique, la thermodynamique et l'information. Ils demandent donc des développements utilement compliqués par des scientifiques qui en ont la compétence professionnelle.

(1) Ci-dessous, quelques explications complémentaires utiles pour ceux qui ont le background approprié
L'hypothèse du temps thermique de Connes, Rovelli et Martinetti se place dans un cadre théorique s'avérant apte à englober le (et non se restreindre au) cas des théories quantiques non relativistes. Dans une théorie quantique non relativiste, la dynamique (le passage du temps) est modélisée par l'opérateur d'évolution unitaire
U_t = exp(-i Ht/hbar) où

• H désigne l'Hamiltonien du système quantique considéré (son observable énergie)
• t le temps dans ce modèle d'évolution du système considéré
• hbar la constante de Planck réduite.

L'opérateur d'évolution U_t du système considéré agit :

• sur les états dans la représentation dite de Schrödinger
• sur les observables dans la représentation dite d'Heisenberg.

L'état d'équilibre Rho associé à l'Hamiltonien H est modélisé par un opérateur positif de trace 1. Il s'écrit
Rho = exp(- H/(k T)) (une expression étendant à la physique quantique la notion d'état d'équilibre de Boltzmann ayant cours en physique statistique)

L'évolution unitaire (donc sans irréversibilité, donc sans distinction quant au sens d'évolution passé futur ou futur passé) émergeant dans ce cadre quantique non relativiste s'avère être celle pour laquelle l'état d'équilibre Rho est état KMS pour cette évolution. De ce fait, le cas de la physique quantique non relativiste (c'est à dire d'évolution gérée par un hamiltonien H) s'intègre lui aussi dans le cadre formel proposé par Connes, Rovelli et Martinetti.

Le manque d'information de l'observateur quand son information est limitée à la connaissance de l'état d'équilibre (autrement dit, seulement la distribution de probabilité de l'état du système dans les différents niveaux d'énergie) est donc le moteur de l'écoulement du temps. Ce manque d'information, c'est entropie de l'état d'équilibre Rho
S = - k trace (Rho ln (Rho)) = - k somme des pj ln(pj) où
k désigne la constante de Boltzmann et T la température de l'équilibre en question
pj = exp(-Ej/(kT))/Z où
Z = somme des exp(-Ej/(kT)) désigne la fonction de partition de l'énergie
Les Ej sont les niveaux d'énergie sur lesquels se distribue l'état du système avec la probabilité pj

D'une façon tout à fait générale, l'hypothèse du temps thermique de Connes et Rovelli fait émerger l'écoulement du temps d'un état d'équilibre, autrement dit d'un manque d'information de l'observateur.

ABC a écrit : 02 janv. 2018, 17:51Dans les grandes lignes et sans les explications utiles mais compliquées, dans une théorie quantique des champs (conformément invariante) prenant place dans un espace-temps relativiste (une variété pseudo-riemanienne 4D) un état d'équilibre (le vide de la théorie quantique des champs en question) permet de faire apparaître un référentiel privilégié, donc une direction d'écoulement du temps privilégiée en chaque évènement d'un espace-temps pourtant relativiste.

Avant tu disais qu'il n'existait pas de référentiel privilégié pour le temps et maintenant tu dis qu'il en existe un concernant l'écoulement du temps dans chaque événement ? C'est un virage à 90° ou quoi ?

En effet, à la base, un espace temps relativiste (c'est à dire une variété pseudo-riemanienne 4D) offre, en chacun de ses évènements, le choix d'une direction d'écoulement du temps pouvant être quelconque du moment qu'elle reste contenue dans le cône de causalité de cet évènement.

Ça démontre seulement que la Relativité est insuffisante pour expliquer toutes les propriétés du temps.

D'une façon tout à fait générale, l'hypothèse du temps thermique de Connes et Rovelli fait émerger l'écoulement du temps d'un état d'équilibre, autrement dit d'un manque d'information de l'observateur.

Désolé mais je n'embarquerai jamais dans cette religion définition de l'écoulement du temps qui dépend de l'observateur.

Raphaël a écrit : 04 janv. 2018, 12:44Avant tu disais qu'il n'existait pas de référentiel privilégié pour le temps

En Relativité seule.

Raphaël a écrit : 04 janv. 2018, 12:44et maintenant tu dis qu'il en existe un concernant l'écoulement du temps dans chaque événement ? C'est un virage à 90° ou quoi ?

Oui, bien sûr. Celui que permet (comme déjà signalé) la prise en compte d'un état d'équilibre dans le cadre d'une théorie quantique des champs sur (par exemple) un espace-temps de Minkowski.

C'est de cet état d'équilibre qu'émerge, dans les Travaux de Connes et Rovelli, via le théorème de Tomita Takesaki, un écoulement privilégié du temps (un groupe unitaire d'automorphismes à un paramètre pour lequel cet état est état KMS) dans une algèbre d'observables en lien avec un écoulement privilégié du temps dans (par exemple) l'espace-temps de Minkowski (un flux géodésique donc).

Tu cherchais un lien entre flot temporel dans les algèbres d'observables (physique quantique) et dans l'espace-temps de Minkowski de la Relativité Restreinte (flot géodésique), cette question est abordée dans les travaux de Connes, Rovelli et Matinetti (cf. par exemple, Diamonds's Temperature: Unruh effect for bounded trajectories and thermal time hypothesis P. Martinetti, C. Rovelli).

En effet, à la base, un espace temps relativiste (c'est à dire une variété pseudo-riemanienne 4D) offre, en chacun de ses évènements, le choix d'une direction d'écoulement du temps pouvant être quelconque du moment qu'elle reste contenue dans le cône de causalité de cet évènement.

Raphaël a écrit : 04 janv. 2018, 12:44Ça démontre seulement que la Relativité est insuffisante pour expliquer toutes les propriétés du temps.

??? Ben évidemment. La Relativité Restreinte c'est l'expression de l'invariance de Lorentz. L'écoulement irréversible du temps n'a aucun rapport avec ça, bien au contraire, puisque le paradoxe de l'irréversibilité c'est justement le fait que l'écoulement irréversible du temps viole l'unitarité des évolutions.

Je l'ai signalé à de nombreuses reprises en présentant un panorama des différents travaux traitant de l'écoulement irréversible du temps (le passage du temps si tu préfères). Le premier qui ait fait ta remarque ci-dessus (le manque d'une flèche du temps, une direction, et non seulement un sens, d'écoulement du temps dans l'espace-temps de Minkowski) et évoqué ainsi ce que maintenant on appelle la flèche du temps c'est Eddington in "The Nature of the Physical World" (1928).

Ce n'est donc pas une découverte toute récente (cf. Time’s Arrow and Eddington’s Challenge; Huw Price).

Je rappelle les articles scientifiques (déjà cités dans de précédent posts) qui apportent les meilleures réponses connues aux questions que tu te poses quant à l'origine du passage du temps.

La question de l'écoulement irréversible du temps, autrement dit la question de la conservation ou pas de l'information à un niveau fondamental reste objet de débat. Elle continue à faire couler de l'encre depuis 150 ans parmi des scientifiques de premier plan spécialistes de cette question. Il s'agit de savoir:

• si l'information se conserve à un niveau fondamental, comme le pensent une majorité de physiciens, notamment les Balian, Bitbol, Gell-mann, Rovelli, Martinetti, Connes, Villani, Price, Lebowitz et on peut rajouter Hawking à cette liste d'ailleurs (il croit, maintenant, que même la formation d'un trou noir n'est pas intrinsèquement irréversible autrement dit, il pense que ce processus conserve l'information via la radiation de Hawking) ce qui fait alors de l'écoulement irréversible du temps une émergence de nature thermodynamique statistique découlant du manque d'information de l'observateur macroscopique)
  .
• si au contraire, la fuite d'information caractérisant l'écoulement irréversible du temps est objective, c'est à dire un fait de nature, objectif, valide à toute les échelles d'observation, indépendamment du manque d'information de l'observateur macroscopique comme le pensent (sans toutefois l'avoir démontré dans le cadre approprié, celui de la physique quantique) l'école d'Austin-Bruxelles, notamment Petrosky et feu Prigogine.

D'une façon tout à fait générale, l'hypothèse du temps thermique de Connes et Rovelli fait émerger l'écoulement du temps d'un état d'équilibre, autrement dit d'un manque d'information de l'observateur.

Raphaël a écrit : 04 janv. 2018, 12:44Désolé mais je n'embarquerais jamais dans cette religion définition de l'écoulement du temps qui dépend de l'observateur.

Ce n'est effectivement pas possible (du moins de façon approfondie) sans avoir des prérequis solides en mathématiques et en physique.

Pour ma part, j'ai toutefois une approche différente de la tienne concernant le choix des hypothèses en physique. Je peux (comme toi) avoir de fortes réticences vis à vis d'une hypothèse donnée et cela peut jouer sur ma motivation à étudier une théorie entrant en conflit avec mes préjugés, mais je n'accepte pas pour autant de rejeter définitivement une hypothèse physique au seul prétexte qu'elle entrerait en conflit avec "ma religion" concernant tel ou tel choix d'hypothèse. En physique, il faut être plus exigeant. En dernier recours, le juge de paix, ce n'est pas notre "religion" (au sens préférence pour telle interprétation ou hypothèse physique plutôt que telle autre) mais la conformité des prédictions de la théorie proposée avec les faits d'observation.

Einstein et Schrödinger, sont restés fortement attachés à des préjugés réalistes, "une religion réaliste" si tu préfères (une religion que j'estime pour ma part tout à fait honorable même si je suis devenu moins croyant que par le passé). Ils rejetaient la physique quantique (bien qu'ils en aient été des acteurs tout à fait majeurs) car elle entrait en conflit avec leur religion réaliste en raison du caractère essentiellement relationnel que semblent avoir ses prédictions (un caractère d'inférence bayésienne comme l'interprète Fuchs ou encore T. Jaynes, cf. Clearing up mysteries)...
...Et pourtant, la physique quantique marche très bien.

Ce n'est pas parce que l'on n'aime pas une théorie du fait qu'elle entre en conflit avec "notre religion préférée" qu'elle est pour autant nécessairement incapable de produire des prédictions correctes...
...toutefois, à l'inverse, ce n'est pas parce qu'un postjugé semble invalidé à un moment donné (la conservation de l'énergie dans la désintégration du neutron avant que le neutrino ne soit effectivement observé par exemple) qu'il est forcément faux.

Bref, pour moi un préjugé philosophique n'est pas une tare. C'est un point de départ souvent juste, mais il faut parfois savoir le remettre en cause à la lumière de ce qui est observé.

Ces observations sont souvent faibles, incertaines et objet de débat au début d'ailleurs, comme ça a été le cas par exemple concernant la mesure faible (cf. aussi la video sur la mesure faible par Howard Wiseman) comme le montrent les objections de Legett et Peres initialement émises en 1989 concernant How the Result of a Measurement of a Component of the Spin of a Spin 1/2 Particle Can Turn Out to be 100 de Aharonov, Albert et Vaidman, cf.

• Comment on "How the result of a measurement of a component of the spin of a spin-1/2 particle can turn out to be 100" Leggett
• Quantum measurements with postselection, Phys. Rev. Lett. 62, 3226 (1989) Peres et aussi
• The sense in which a "weak measurement of a spin 1/2 particule's spin component yields a value 100".

Bref, au bout du compte, les faits ont toujours raison bien sur, mais parfois leur interprétation peut rester un bon moment objet de débats animés, cf. Weak value controversy, Vaidman, mars 2017 par exemple.