astrophysique

Dès les années 1930, l’astronome suisse Fritz Zwicky, en étudiant les galaxies, s’est trouvé confronté à un problème : les mesures de la vitesse des étoiles dans leur rotation autour du cœur des galaxies laissaient supposer qu’il y avait là plus de matière que n’en montraient les étoiles visibles. Les observations reprises aujourd’hui ont confirmé qu’il ne s’agissait pas d’une erreur des instruments d’époque, plus imprécis que les nôtres. Cette matière invisible a reçu le doux nom de "matière noire", mais il reste à expliquer ce que c’est et ce qu’elle fait là. Si l’on en tient compte à l’échelle de l’univers, tout fonctionne bien, les équations ronronnent, on retrouve le fond diffus cosmologique, ce rayonnement issu du Big Bang, et l’évolution des grandes structures comme les amas de galaxies. A plus petite échelle, celle d’une galaxie, autour de 100 000 années-lumière, les choses commencent à se gâter. Les calculs et l’observation ne coïncident plus ou, du moins, pas assez. Alors, matière noire ou pas ? Et sinon, qu’est-ce qui explique les anomalies de la rotation des étoiles autour du centre des galaxies ?

Auteur: Anonyme

Info: Dans "Les magiciens du nouveau siècle"

[ impasse scientifique ] [ rayonnement fossile ] [ masse manquante ]

anthropocentrisme

Connaitre l'univers, c'est l'inventer. Certes, cette proposition hardie peut déconcerter à une époque comme la nôtre, qui a été le témoin d'une si prodigieuse accumulation de connaissances scientifiques; la remarquable théorie mathématique que la science contemporaine propose pour expliquer l'univers semble même la démentir d'entrée de jeu. Et pourtant, une étude attentive de ces modèles cosmologiques que sont le Timée de Platon et le modèle Big Bang standard montre à l'évidence que cette connaissance que nous appelons "scientifique" se fonde en dernière instance sur des propositions irréductibles et indémontrables, pures inventions de l'esprit humain, retenues seulement en faisant appel à cet argument opératoire : "ça fonctionne". Devant cet état de fait, la spéculation philosophique semble n'avoir trouvé que deux issues : ou bien elle postule le saut vers le non-rationnel, en posant l'"axiome qui justifie tous les axiomes", ou bien elle constate ses propres limites, mais, ce faisant, elle risque de tomber dans l'absurde, car, poussée inlassablement par un appétit de comprendre, par une nostalgie de l'absolu, elle ne peut qu'essayer sans cesse de ré-inventer l'univers, tout en ayant une conscience lucide des limites indépassables inhérentes à cette démarche.

Auteur: Brisson Luc

Info: Inventer l'univers. Le Problème de la connaissance et les modèles cosmologiques

[ logique ] [ horizon ] [ langage ]

unicité

Mais que "considère" le photon lui-même comme étant la direction du temps ? La théorie de la relativité nous apprend que des horloges qui se déplacent ralentissent, et qu'elles ralentissent d'autant plus qu'elles approchent de la vitesse de la lumière. En réalité, "à" la vitesse de la lumière, le temps s'immobilise, et l'horloge s'arrête. Il va de soi qu'un photon se déplace à la vitesse de la lumière, et cela signifie que pour lui le temps est dépourvu de signification. Un photon qui quitte une étoile lointaine et atteint la terre peut voyager pendant des milliers d'années, par rapport aux horloges se trouvant sur terre, mais par rapport au photon lui-même le transfert a pu être instantané. Un photon du rayonnement cosmique fondamental a, selon notre point de vue, voyagé dans l'espace pendant quinze milliards d'années depuis qu'est intervenu le Big Bang, mais pour le photon le Big Bang et notre présent sont confondus. La trajectoire du photon sur un diagramme de Feynman n'a pas de direction, non seulement parce que le photon est sa propre antiparticule, mais encore parce que le mouvement dans le temps n'a pas de signification pour lui - et c'est pourquoi il est sa propre antiparticule.
Les mystiques et les vulgarisateurs qui cherchent à établir un parallèle entre la philosophie orientale et la physique moderne semblent être passés à côté de cette information, qui nous apprend que tout l'Univers, le passé, le présent et le futur, est lié à tout par un réseau de rayonnement électromagnétique, lequel "voit" tout d'un seul coup d'oeil.

Auteur: Gribbin John R.

Info: Le chat de Schrödinger : Physique quantique et réalité

[ simultanéité ] [ atemporel ]

horizon anthropique

Les scientifiques se rendent lentement compte d'une vérité dérangeante : l'univers ressemble étrangement à un piège. Le problème concerne les lois de la nature elles-mêmes. Depuis 40 ans, les physiciens et les cosmologistes rassemblent tranquillement des exemples de "coïncidences" bien trop commodes et de caractéristiques spéciales dans les lois sous-jacentes de l'univers qui semblent nécessaires à l'existence de la vie, et donc d'êtres conscients. Modifiez l'une d'entre elles et les conséquences seraient léthales. Fred Hoyle, l'éminent cosmologiste, a dit un jour que c'était comme si "un super-intellect s'était amusé avec la physique.

Pour comprendre le problème, imaginez que vous êtes Dieu et jouez avec le cosmos. Devant vous se trouve une machine de synthèse qui permet de bricoler les bases de la physique. En tournant ce bouton, vous rendez tous les électrons un peu plus légers, en tournant celui-ci, vous rendez la gravité un peu plus forte, et ainsi de suite. Il se trouve qu'il faut une trentaine de boutons pour régler et décrire complètement le monde qui nous entoure. Le point crucial est que certains de ces boutons métaphoriques doivent être réglés très précisément, sinon l'univers serait stérile.

Exemple : les neutrons sont juste un peu plus lourds que les protons. Si c'était l'inverse, les atomes ne pourraient pas exister, car tous les protons de l'univers se seraient désintégrés en neutrons peu après le big bang. Pas de protons, donc pas de noyaux atomiques et pas d'atomes. Pas d'atomes, pas de chimie, pas de vie. Comme la bouillie de l'ourson dans l'histoire de Boucle d'or, l'univers semble être parfait pour la vie.

Auteur: Davies Paul

Info:

[ projectionnistes ] [ Deus ex machina ] [ coincidence ] [ hasard ] [ déterminisme ]

constantes fondamentales

Les scientifiques se rendent peu à peu compte d'une vérité dérangeante : l'univers ressemble étrangement à un montage. Le problème concerne les lois de la nature elles-mêmes. Depuis 40 ans, les physiciens et les cosmologistes recueillent discrètement des exemples de "coïncidences" trop commodes et de caractéristiques spéciales dans les lois sous-jacentes de l'univers qui semblent nécessaires pour que la vie, et donc les êtres conscients, puissent exister. Si l'on modifiait l'une d'entre elles, les conséquences seraient fatales. Fred Hoyle, l'éminent cosmologiste, a dit un jour que c'était comme si "un super-intellect avait bricolé avec la physique".

Pour comprendre le problème, imaginez que vous jouez à Dieu avec le cosmos. Vous avez devant vous une machine de conception qui vous permet de bricoler avec les bases de la physique. Tournez ce bouton et vous rendrez tous les électrons un peu plus légers, tournez celui-là et vous rendrez la gravité un peu plus forte, et ainsi de suite. Il se trouve qu'il faut régler une trentaine de boutons pour décrire complètement le monde qui nous entoure. Le point crucial est que certains de ces boutons métaphoriques doivent être réglés très précisément, sinon l'univers serait stérile.

Exemple : les neutrons sont à peine plus lourds que les protons. Si c'était l'inverse, les atomes ne pourraient pas exister, car tous les protons de l'univers se seraient désintégrés en neutrons peu après le big bang. Pas de protons, donc pas de noyaux atomiques et pas d'atomes. Pas d'atomes, pas de chimie, pas de vie. Comme la bouillie du bébé ours dans l'histoire de Boucle d'or, l'univers apparait comme tout à fait propice à la vie.

Auteur: Davies Paul Charles William

Info:

[ réglage fin ] [ théisme ] [ sérendipité ] [ Éternel ] [ anthropique limitation ]

astronomie

A l'aube des temps

L'une des capacités tant vantées du JWST* est de pouvoir remonter dans le temps jusqu'aux débuts de l'univers et voir certaines des premières galaxies et étoiles. Le télescope, qui a été lancé le jour de Noël 2021 et se trouve actuellement à 1,5 million de kilomètres de la Terre, a déjà repéré la plus lointaine et la plus ancienne galaxie connue.

(Photo floue en illustration, avec ce texte)  Une nouvelle galaxie baptisée GLASS-z13, si éloignée que nous la voyons telle qu'elle est apparue 300 millions d'années après le Big Bang, détient désormais le record de la plus ancienne galaxie connue. Ce record ne devrait pas durer longtemps.

Deux équipes ont trouvé la galaxie en analysant séparément les observations du JWST dans le cadre de l'étude GLASS, l'un des plus de 200 programmes scientifiques prévus pour la première année du télescope dans l'espace. Les deux équipes, l'une dirigée par Rohan Naidu au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dans le Massachusetts et l'autre par Marco Castellano à l'Observatoire astronomique de Rome, ont identifié deux galaxies particulièrement éloignées dans les données : l'une si éloignée que le JWST détecte la lumière qu'elle a émise 400 millions d'années après le Big Bang (à égalité avec la plus ancienne galaxie jamais observée par le télescope spatial Hubble), et l'autre, surnommée GLASS-z13, vue telle qu'elle est apparue 300 millions d'années après le Big Bang. "Ce serait la galaxie la plus lointaine jamais découverte", a déclaré M. Castellano.

Les deux galaxies semblent extrêmement petites, peut-être 100 fois plus petites que la Voie lactée, mais elles présentent des taux surprenants de formation d'étoiles et contiennent déjà 1 milliard de fois la masse de notre soleil - plus que prévu pour des galaxies aussi jeunes. L'une de ces jeunes galaxies présente même des signes d'une structure en forme de disque. D'autres études seront menées pour décomposer leur lumière et glaner leurs caractéristiques.

Un autre programme portant sur les débuts de l'univers a également permis de découvrir des galaxies incroyablement lointaines, a déclaré Rebecca Larson, astronome à l'Université du Texas à Austin et membre de l'étude CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science). Quelques semaines seulement après le début de l'enquête, l'équipe a mis en exergue une poignée de galaxies datant des 500 premiers millions d'années de l'univers, bien que Larson et ses collègues n'aient pas encore publié leurs résultats exacts. "C'est mieux que ce qu'in avais imaginé et ce n'est que le début", a-t-elle déclaré.

Auteur: O'Callaghan Jonathan

Info: https://www.quantamagazine.org/ 25 juillet 2022. Two Weeks In, the Webb Space Telescope Is Reshaping Astronomy. *James Webb Space Telescope

[ cosmologie ] [ horizon humain ]

astrophysique

Qu’est-ce qu’un trou blanc ?

Contrairement à son cousin plus connu le trou noir, dont l’existence est largement acceptée et documentée, le trou blanc reste une notion encore purement théorique ! Celle-ci est en effet abordée, à travers notamment les équations de la relativité générale d’Einstein, sans avoir encore été observée...

 Un trou blanc est théorisé comme étant l’antithèse d’un trou noir. Précisément, les trous noirs se forment généralement à partir des restes d’étoiles massives qui, en fin de vie, s’effondrent sous leur propre gravité. L’étude des trous noirs permet entre autres aux scientifiques d’explorer les principes fondamentaux de la mécanique quantique et de la relativité générale.

En théorie donc, et en opposition au trou noir, un trou blanc éjecterait la matière et la lumière avec une force immense, ne laissant rien les pénétrer. Cette idée découle directement des équations de la relativité générale d’Einstein, qui ont permis de démontrer l’existence de tels phénomènes dans des conditions bien spécifiques.

L'origine théorique des trous blancs

Les trous blancs ont ainsi été présentés pour la première fois comme étant des solutions mathématiques aux équations d’Einstein sur la gravité. Ces équations, qui décrivent la manière dont la matière et l’énergie influencent la courbure de l’espace-temps, démontrent que, suivant certaines configurations de masse et d’énergie, un trou blanc pourrait exister.

 Cependant, la nature exacte de leur formation reste inconnue, et de nombreux scientifiques se demandent si les conditions nécessaires à leur création pourront un jour être réunies dans notre univers…

Des jets de matière et d'énergie

Les trous blancs, selon les théories qui les soutiennent, posséderaient une singularité, un point où les lois de la physique telles que nous les connaissons à ce jour cesseraient de s’appliquer… tout comme dans les trous noirs. Autour de cette singularité, il existerait une frontière théorique connue sous le nom d’horizon des événements, mais, contrairement aux trous noirs, cet horizon empêcherait la matière ou la lumière d’entrer.

Les trous blancs seraient également associés à des jets de matière et d’énergie propulsés à des vitesses proches de celle de la lumière. Un phénomène qui, s’il était observé, pourrait offrir un précieux indice sur leur existence…

Les implications de l’existence des trous blancs

L’existence potentielle des trous blancs pose des questions qui ne cessent d’attiser la curiosité de la communauté scientifique sur la structure et l’évolution de l’univers.

En effet, l’étude des trous blancs pourrait contribuer à résoudre certains des problèmes les plus énigmatiques de la cosmologie, comme ceux concernant la nature de la matière noire, de l’énergie noire ou même des singularités gravitationnelles — points où les lois de la physique telles que nous les connaissons cessent de s’appliquer.

En explorant ces hypothétiques objets célestes, les scientifiques pourraient également faire des découvertes inattendues sur la formation de l’univers, sur les conditions initiales du big bang, et même sur la façon dont l’espace et le temps pourraient se comporter dans des circonstances jusqu’alors inimaginables…

Bien que les trous blancs restent une notion largement théorique, leur étude stimule l’imagination collective et pousse encore plus loin les frontières de la science. Dans cette même perspective, la possibilité de leur existence rappelle l’extraordinaire complexité du cosmos et l’importance de la recherche continue.



 

Auteur: Internet

Info: https://www.geo.fr/sciences/quest-quun-trou-blanc-220104#photo-1 - 11 mai 2024

[ trou-blanc ]

sciences physiques

Le CERN relance la recherche des " particules fantômes " de l'Univers

Les scientifiques européens du CERN vont lancer la construction d'un nouvel accélérateur de particules, dans l'espoir d'identifier enfin les "particules cachées" de l'Univers.

Les scientifiques du plus grand accélérateur de particules du monde vont disposer d'un nouvel outil qui, selon les chercheurs, pourrait les aider à découvrir la face cachée de l'Univers.

L'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) va entamer la construction d'un nouveau supercollisionneur, le "Futur collisionneur circulaire", qui sera 1 000 fois plus sensible aux particules dites "cachées", ou "fantômes", que l'équipement actuel utilisé par l'organisation.

Les accélérateurs de particules permettent aux scientifiques de recréer les conditions du Big Bang, la théorie physique qui décrit l'apparition de l'Univers.

Dans ce nouvel appareil, les particules seront projetées contre une surface solide, et non plus les unes contre les autres comme dans les accélérateurs actuels. 

Le collisionneur fait partie du projet SHiP (Search for Hidden Particles) du CERN, un projet en gestation depuis dix ans qui permettra d'étudier certaines des particules les plus discrètes de l'espace.

Richard Jacobsson, physicien principal au CERN, affirme que ce projet pourrait constituer une "avancée considérable" qui redéfinirait la compréhension de la création de l'Univers.

" SHiP est l'une de ces expériences qui pourraient changer le paradigme scientifique et nous faire entrer dans un tout nouveau domaine de connaissances, non seulement sur notre Univers, mais aussi sur notre position dans celui-ci", avance Richard Jacobsson lors d'une interview.

"La plupart des hypothèses que nous avons formulées jusqu'à présent pourraient être réévaluées".

Selon le physicien, les scientifiques n'ont jamais réussi à détecter ce type de particules, car ils ne disposaient pas de la technologie adéquate.

Que sont les particules fantômes ?

D'après Richard Jacobsson, tout ce que nous pouvons voir à l'œil nu depuis l'espace, y compris les étoiles et les planètes, représente environ 5 % de la matière réelle de l'Univers.

Les 95 % restants se répartissent, selon les connaissances actuelles, entre environ 26 % de matière noire et 69 % d'énergie noire, selon le physicien.

Les scientifiques utilisent actuellement le "modèle standard", qui comprend 17 particules différentes, pour expliquer la composition de l'Univers.

En 2012, les scientifiques du CERN ont découvert une nouvelle particule du modèle standard, le boson de Higgs, grâce au Grand collisionneur de hadrons, une découverte qui leur a valu le prix Nobel de physique un an plus tard.

Depuis, les tentatives d'utiliser ce même collisionneur pour mesurer les particules cachées - qui pourraient également constituer la matière noire et l'énergie noire, mais ne font pas partie du modèle standard - se sont toutes soldées par des échecs.

" La découverte du boson de Higgs a comblé un vide sans pour autant prédire quelque chose de nouveau", déclare Richard Jacobsson.

"L'idée de ce projet est née presque par hasard, d'un partenariat entre des personnes issues de différents domaines et désireuses d'explorer la physique sous un autre angle".

Les particules "cachées" ou "fantômes" sont invisibles et ont des connexions physiques plus faibles que les particules déjà découvertes, ce qui les rend difficiles à détecter.

Le Grand collisionneur de hadrons du CERN peut détecter les particules jusqu'à un mètre du site de la collision, mais les particules cachées restent invisibles beaucoup plus longtemps avant de se révéler.

Les détecteurs du nouveau collisionneur du projet SHiP seront donc placés plus loin et produiront davantage de collisions sur une toile de fond fixe afin d'identifier plus facilement ces particules.

La construction des nouvelles installations souterraines du SHiP débutera en 2026 et les premières expériences pourraient avoir lieu vers 2032.

Le futur collisionneur circulaire, quant à lui, sera mis en service dans le courant des années 2040, mais n'atteindra son plein potentiel qu'en 2070, selon des informations rapport de la BBC.

Auteur: Internet

Info: https://fr.euronews.com/ - Anna Desmarais,  26 mars 2024

[ infra-monde ] [ sub-particules élémentaires ]

hypothèse

Notre univers existe à l'intérieur d'un trou noir d'un univers de dimension supérieure 

Vous êtes-vous déjà demandé ce qui se trouve au-delà de l'univers observable ? Et si notre univers n'était qu'une infime partie d'une réalité beaucoup plus vaste et complexe et qu'il se trouvait en fait à l'intérieur d'un trou noir ?

Qu'est-ce qu'un trou noir ?

Un trou noir est une région de l'espace où la gravité est si forte que rien ne peut s'en échapper, pas même la lumière. Selon la théorie de la relativité générale d'Einstein, les trous noirs se forment lorsque des étoiles massives s'effondrent à la fin de leur cycle de vie. La singularité qui en résulte est un point de densité infinie et de volume nul, où les lois de la physique s'effondrent.

Des scientifiques découvrent un lien possible entre le cerveau humain et le cosmos à l'échelle quantique

La limite d'un trou noir s'appelle l'horizon des événements, elle marque le point de non-retour pour tout ce qui la traverse. La taille de l'horizon des événements dépend de la masse du trou noir. Par exemple, un trou noir ayant la masse du soleil aurait un horizon des événements d'environ 3 kilomètres de rayon.

Comment notre univers peut-il se trouver à l'intérieur d'un trou noir ?Une façon d'aborder cette question est de se demander ce qui se passe à l'intérieur d'un trou noir. Selon la physique classique, rien ne peut survivre à l'intérieur d'un trou noir. Cependant, la physique quantique suggère qu'il pourrait y avoir une forme de structure ou d'information qui persiste au-delà de l'horizon des événements.

Une éventualité est que la singularité au centre d'un trou noir n'est pas un point, mais une sphère ou un tore, qui créerait un trou de ver, un raccourci spatio-temporel reéiant deux régions éloignées de l'univers. Dans ce cas, une extrémité du trou de ver se trouverait à l'intérieur du trou noir et l'autre extrémité à l'extérieur, dans une autre région de l'espace.

Une autre possibilité est que la singularité au centre d'un trou noir ne soit pas une sphère ou un tore, mais une hyper-sphère ou un hyper-tore, qui créerait un univers-bulle, une région autonome de l'espace-temps avec ses propres lois physiques et ses propres constantes. Dans ce cas, l'univers-bulle se trouverait à l'intérieur du trou noir, notre univers par exemple.

Quelles sont les preuves de cette hypothèse ?

L'idée que notre univers soit à l'intérieur d'un trou noir est spéculative et n'a été prouvée par aucune observation ou expérience directe. Toutefois, certains indices indirects viennent étayer cette hypothèse.

L'un d'entre eux est le rayonnement électromagnétique cosmique de fond (CMB), qui est le rayonnement résiduel du Big Bang ou fond diffus cosmologique (FDC, ou cosmic microwave background, ou "fond cosmique de micro-ondes") a une température uniforme, à l'exception de minuscules fluctuations révélant la structure de l'univers primitif. Certains physiciens avancent que ces fluctuations pouvaient s'expliquer en supposant que notre univers se trouve à l'intérieur d'un trou noir et que le rayonnement de fond cosmologique est en fait le rayonnement émis par l'horizon des événements.

L'expansion de l'univers serait un autre indice. Selon le modèle standard de la cosmologie, notre univers s'expand à un rythme accéléré en raison de l'énergie noire, une force mystérieuse qui s'oppose à la gravité. Cependant, certains physiciens avancent que l'énergie noire soit une illusion causée par l'hypothèse d'un univers  plat et infini. Si notre univers est en fait courbe et fini, comme il le serait à l'intérieur d'un trou noir, l'énergie noire ne serait pas nécessaire pour expliquer l'expansion.

Quelles seraient les implications pour notre compréhension de la cosmologie et de la physique ?

Si notre univers se trouve effectivement à l'intérieur d'un trou noir, cela aura de profondes répercussions sur notre compréhension de la cosmologie et de la physique. D'une part, cela signifierait que notre univers a une origine et une fin, et qu'il n'est peut-être pas unique ou isolé. Cela signifierait également qu'il pourrait y avoir d'autres univers au-delà du nôtre, reliés par des trous de ver ou existant en tant que bulles distinctes.

Cela signifierait en outre qu'existent d'autres lois de la physique et de nouvelles dimensions de la réalité que nous n'avons pas encore découvertes ou comprises. Cela pourrait aussi expliquer certains paradoxes et autres contradictions entre la mécanique quantique et la relativité générale.

Auteur: Internet

Info: https://www.physics-astronomy.com/, 6 avril 2023

[ science-fiction ] [ niveaux vibratoires ] [ multivers ]

extension

La conscience humaine pourrait être un effet de l’entropie 

Une nouvelle étude suggère que la conscience pourrait être une caractéristique émergente découlant de l’effet d’entropie, soit le mécanisme physique faisant que le désordre au sein de tout système ne peut faire qu’augmenter, et par le biais duquel le cerveau maximiserait les échanges d’informations. Cette conclusion a été déduite de l’analyse de l’activité cérébrale de patients épileptiques ou non, indiquant que les états d’éveil normaux (ou conscients) sont associés à des valeurs entropiques maximales.

En thermodynamique, l’entropie se traduit par le passage inéluctable d’un système d’un agencement ordonné à désordonné. La valeur entropique est le niveau de désorganisation de ce système. Les physiciens suggèrent qu’après le Big Bang, l’Univers est progressivement passé d’un état entropique faible à élevé et qu’à l’instar du temps, l’entropie ne peut qu’augmenter au sein d’un système. De leur côté, les neurobiologistes estiment que le principe est transposable à l’organisation de nos connexions neuronales.

La question est de savoir quel type d’organisation neuronale sous-tend les valeurs de synchronisation observées dans les états d’alerte normaux ou non. C’est ce que des chercheurs de l’Université de Toronto et de l’Université de Paris Descartes ont exploré. " Nous avons cherché à identifier les caractéristiques globales de l’organisation du cerveau qui sont optimales pour le traitement sensoriel et qui peuvent guider l’émergence de la conscience ", expliquent-ils dans leur étude, publiée dans la revue Physical Review E.

Les observations de l’activité cérébrale chez l’Homme ont montré qu’elle est sujette à une importante fluctuation au niveau des interactions cellulaires. Cette variabilité serait à la base d’un large éventail d’états, incluant la conscience. D’un autre côté, des travaux antérieurs traitant du fonctionnement cérébral ont suggéré que l’état conscient n’est pas nécessairement associé à des degrés élevés de synchronisation entre les neurones, mais davantage à des niveaux moyens. Les chercheurs de la nouvelle étude ont alors supposé que ce qui est maximisé au cours de cet état n’est pas la connectivité neuronale, mais le nombre de configurations par lesquelles un certain degré de connectivité peut être atteint.

État de conscience = entropie élevée ?

Dans le cadre de leur analyse, les scientifiques ont utilisé la mécanique statistique pour l’appliquer à la modélisation de réseaux neuronaux. Ainsi, cette méthode permet de calculer des caractéristiques thermodynamiques complexes. Parmi ces propriétés figure la manière dont l’activité électrique d’un ensemble de neurones oscille de façon synchronisée avec celle d’un autre ensemble. Cette évaluation permet de déterminer précisément de quelle façon les cellules cérébrales sont liées entre elles.

Selon les chercheurs, il existerait une multitude de façons d’organiser les connexions synaptiques en fonction de la taille de l’ensemble de neurones. Afin de tester leur hypothèse, des données d’émission de champs électriques et magnétiques provenant de 9 personnes distinctes ont été collectées. Parmi les participants, 7 souffraient d’épilepsie. Dans un premier temps, les modèles de connectivité ont été évalués et comparés lorsqu’une partie des volontaires était endormie ou éveillée. Dans un deuxième temps, la connectivité de 5 des patients épileptiques a été analysée, lorsqu’ils avaient des crises de convulsions ainsi que lorsqu’ils étaient en état d’alerte normal. Ces paramètres ont ensuite été rassemblés afin de calculer leurs niveaux d’entropie cérébrale. Le résultat est le même dans l’ensemble des cas : le cerveau affiche une entropie plus élevée lorsqu’il est dans un état de conscience.

Les chercheurs estiment qu’en maximisant l’entropie, le cerveau optimise l’échange d’informations entre les neurones. Cela nous permettrait de percevoir et d’interagir de manière optimale avec notre environnement. Quant à la conscience, ils en ont déduit qu’elle pourrait tout simplement être une caractéristique émergente découlant de cette entropie. Toutefois, ces conclusions sont encore hautement spéculatives en raison des limites que comporte l’étude, telles que le nombre restreint de participants à l’étude. Le terme " entropie " devrait même être considéré avec parcimonie dans ce cadre, selon l’auteur principal de l’étude, Ramon Guevarra Erra de l’Université de Paris Descartes.

De nouvelles expériences sur un échantillon plus large sont nécessaires afin de véritablement corroborer ces résultats. On pourrait aussi évaluer d’autres caractéristiques thermodynamiques par le biais de l’imagerie par résonance magnétique, qui peut être utilisée pour mesurer l’oxygénation — une propriété directement liée au métabolisme et donc à la génération de chaleur (et de ce fait d’augmentation de l’entropie). Des investigations menées en dehors de conditions d’hôpital seraient également intéressantes afin d’évaluer des états de conscience associés à des comportements cognitifs plus subtils. On pourrait par exemple analyser l’activité cérébrale de personnes exécutant une tâche spécifique, comme écouter ou jouer de la musique.

Auteur: Internet

Info: https://trustmyscience.com/ - Valisoa Rasolofo & J. Paiano - 19 octobre 2023

[ complexification ]