Le modèle d'univers lagrangien selon Ken Wharton La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore

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La petite histoire  Up Page L'Univers n'est pas un Ordinateur Ken Wharton, physicien quantique américain, dont un article publié dans le NewScientist, invite à renoncer aux méthodes très généralement utilisées par les scientifiques pour étudier l'univers et prédire son évolution.   Selon lui, ces méthodes s'inspirent trop directement de la façon dont travaille aujourd'hui la science moderne : elle construit des modèles du monde concrétisées par des jeux d'équations, soumet ces équations à divers calculs informatiques et met à l'épreuve de l'expérience les nouveaux modèles ainsi obtenus. Ceux de ces derniers qui résistent à l'épreuve expérimentale servent à construire de nouvelles représentations du monde.   Si cet outil donne aux scientifiques comme aux ingénieurs un instrument irremplaçable, il ne faut pas aller jusqu'à considérer que l'univers lui-même fonctionnerait comme un ordinateur géant. L'idée est souvent présentée aujourd'hui par les cosmologistes.

Comprendre simplement  Up Page Théories inefficaces dans le monde quantique Or Ken Wharton nous met en garde. Aussi productive que soit la comparaison de l'univers avec un ordinateur, elle peut conduire la science à de graves impasses. Elle s'inspire de processus algorithmiques déterministes bien illustrés par le "modèle du monde" présenté par Newton. Même si depuis Newton les modèles d'univers s'en inspirant ont été considérablement affinés, ils restent présents dans tous les calculs informatiques utilisés par les astronomes ou par les sciences de l'espace pour modéliser les trajectoires des astres et des engins interplanétaires. Il ne serait donc pas raisonnable de les rejeter.   Mais depuis les premiers pas de la physique quantique dans les années trente du XXe siècle, le monde scientifique sait que d'autres descriptions de l'univers doivent y être ajoutées. Elles font elle aussi appel à des modèles mathématiques et à des simulations sur ordinateur, mais - sauf à dire que l'univers est un ordinateur quantique, ce qui ne veut pas dire grand chose à ce jour, elles obligent à renoncer aux postulats déterministes et réalistes de la physique et de la cosmologie macroscopiques.

Domaines de présence  Up Page Des modèles mathématiques efficaces, vieux de 300 ans ... Selon Ken Wharton, il existe depuis bientôt 300 ans des modèles mathématiques permettant de représenter l'univers d'une façon aussi objective que possible, c'est-à-dire aussi proches des vérifications expérimentales que possible. Ces modèles permettraient d'évacuer les grandes incohérences du modèle d'univers darwinien, liées notamment à l'impossibilité pratique de calculer l'évolution de l'univers dans le temps. Elles évacueraient ainsi le concept de temps, lié à l'espace-temps newtonien repris par Einstein.   De ce fait, une partie des contradictions avec la physique quantique disparaîtraient, dans la mesure oú celle-ci ne s'inscrit pas dans le cadre de l'espace-temps newtonien-einsteinien. Rappelons que les expériences sur l'intrication, par exemple, obligent à postuler la "réalité" d'un univers oú des particules peuvent interagir sans référence au temps et à l'univers physique auxquels nous sommes habitués (ce à quoi Einstein n'a jamais cru, évoquant une bizarre action à distance "spooky action at a distance", et évoquant des variables cachées, jamais encore découvertes, permettant d'expliquer ce phénomène).

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Modèles de Lagrange - Maupertuis & Fermat Ces modèles ont été proposés par Fermat (repris sous le nom de principe de Fermat) et étendus par les mathématiciens Lagrange et Maupertuis, sous le nom de principe de moindre action.  wbr>Fermat avait proposé son principe pour modéliser la propagation d'un rayon lumineux dans des milieux variés, par exemple l'air et l'eau. Il n'est pas possible de calculer a priori la trajectoire quelconque d'un tel rayon, à partir d'une source donnée. On ne connaît pas en effet les milieux traversés ni leurs indices de réfraction. Tout au plus peut-on le faire a posteriori, une fois que l'on s'est donné un point d'arrivée. On constate alors que le rayon a pris la trajectoire la plus directe, compte tenu des résistances rencontrées. Lagrange a étendu le principe de moindre action à la simulation de n'importe quel système mécanique, ce qui a permis aux ingénieurs d'optimiser considérablement la conception de ces systèmes.  wbr>Mais pourquoi ne pas avoir étendu à la modélisation de l'univers le principe de Fermat-Lagrange ? Parce que, répond Ken Wharton, "les cosmologistes, trop pénétrés de l'algorithmique déterministe néo-newtonienne, supposée être celle d'un univers conçu comme un ordinateur géant, ont refusé et refusent encore des mod&eegrave;les d'évolution refusant de postuler un point d'arrivée, des trajectoires et un temps définis a priori."

Les références  Up Page Réseau Pepe Automates Intelligents n°109 - décembre 2012 / janvier & février 2013   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore  Up Page Une particule isolée et un supercalculateur: David contre Goliath Restent cependant à l'écart des simulations permises par l'appel à ces divers types de calculateurs la compréhension des phénomènes de la physique quantique, tels que l'indétermination, la superposition d'état ou l'intrication. Selon le principe d'incertitude de Heisenberg, l'univers n'est ni prévisible ni déterministe. Plus précisément, il n'est pas possible de connaître à la fois la position d'une particule et sa vitesse. Ceci ne gène pas les sciences macroscopiques, qui manipulent avec précision de grandes quantités de particules (y compris dans les calculateurs électroniques). Elles s'appuient sur les probabilités statistiques s'attachant aux grands nombres.   Mais la difficulté commence quand il s'agit d'étudier des particules isolées - le concept même de particule devant être nuancv puisque l'objet de ce nom pouvant être à la fois une particule ou une onde. Si l'on voulait simuler sur ordinateur le comportement de détail, voire la nature, d'une particule quantique, autrement donc qu'à travers des moyennes statistiques, on ne pourrait pas le faire. Il n'est donc pas évident d'affirmer dans ces conditions que l'univers dans son ensemble pourrait être régi par des processus s'apparentant à ceux des calculateurs, tels du moins que nous les connaissons.