H

Cette lettre symbolise l'hydrogène, de numéro atomique 1, qui est l'élément chimique le plus simple et le plus abondant de l'univers.

Les étoiles brillent parce qu'elles transforment d'immenses quantités d'hydrogène en hélium. Notre Soleil, à lui seul, consomme 600 millions de tonnes d'hydrogène par seconde, qu'il convertit en 596 millions de tonnes d'hélium. Imaginez un peu : 600 millions de tonnes par seconde! Et même la nuit !

Mais où partent les quatre millions de tonnes de différence par seconde ? Ils sont convertis en énergie, selon la célèbre formule d'Einstein : E = mc2. Un peu plus de mille cinq cent quatre-vingt-sept grammes par seconde partent vers la Terre où ils vont créer la lumière de l‘aube, la chaleur d'un après-midi d'été ou le flamboiement du crépuscule.

La consommation effrénée d'hydrogène par le Soleil nous fait tous vivre, mais l'importance de cet élément pour la vie telle que nous la connaissons commence plus près de chez nous. L'hydrogène s'allie en effet à l'oxygène pour former les nuages, les océans, les lacs et les rivières. Il se combine au carbone, à l'azote et à l'oxygène pour former la chair et le sang de tous les êtres vivants.

L'hydrogène est le plus léger de tous les gaz - plus léger même que l'hélium - et il coûte beaucoup moins cher, d'où son emploi malencontreux dans les premiers aéronefs comme le Hindenburg. Vous avez sans doute entendu parler de cette tragédie - bien que, dans les faits, les passagers soient morts des suites de leur chute et non brûlés par l'hydrogène, moins dangereux à transporter dans un véhicule que de l'essence.

L'hydrogène est l'élément le plus abondant, le plus léger et le plus apprécié des physiciens parce qu'avec un seul proton et un seul électron, leurs formules de mécanique quantique fonctionnent à merveille. Dès que l'on passe à l'hélium (avec deux protons et deux électrons), les physiciens abandonnent le terrain aux chimistes.

Auteur: Gray Theodore

Info: Atomes : Une exploration visuelle de tous les éléments connus dans l'univers

[ nanomonde ] [ science fondamentale ] [ résumé ] [ abrégé ] [ source ]

dissimuler

La cryptographie quantique n'est pas un algorithme de chiffrement à proprement parler : elle permet simplement de mettre en œuvre un algorithme de cryptographie classique, et même ancien, qui est le seul démontré sans failles : le "masque jetable". Cet algorithme, bien que parfaitement sûr, est peu utilisé car il nécessite un échange de clé de longueur aussi grande que le message à transmettre. Cet échange de clé pose des problèmes de sécurité aussi importants que la transmission du message en lui-même, ce qui limite le domaine d'applicabilité de cet algorithme.
Cependant, la cryptographie quantique permet à deux interlocuteurs de s’échanger une clé en toute sécurité ; en effet, cette méthode permet non seulement de démasquer toute tentative d’espionnage grâce aux propriétés de la mécanique quantique, mais également de réduire la quantité d’information détenue par un éventuel espion à un niveau arbitrairement bas et ce grâce à des algorithmes classiques ("privacy amplification"). La cryptographie quantique constitue donc un outil précieux pour des systèmes de cryptographie symétrique où les deux interlocuteurs doivent impérativement posséder la même clé et ce en toute confidentialité.
Mais pourquoi utiliser le système de cryptographie quantique pour communiquer une clé, et non le message en lui-même ? Pour deux raisons essentielles :
Les bits d'informations communiqués par les mécanismes de la cryptographie quantique ne peuvent être qu'aléatoires. Ceci ne convient pas pour un message, mais convient parfaitement bien à une clé qui, dans le cas du "masque jetable" peut (et même doit) être aléatoire.
Même si le mécanisme de la cryptographie quantique garantit que l'espionnage de la communication est détectée, il est possible que des bits d'informations entrent en possession de l'espion avant que celui-ci ne soit détecté. Ceci est inacceptable pour un message, mais sans importance pour une clé aléatoire qui peut être simplement jetée en cas d'interception.
Les fondements de la cryptographie quantique ont été établis, entre autres, par les travaux de 1984 de Charles H. Bennett et Gilles Brassard. Les premières idées ont été posées par Stephen Wiesner dans les années 1960, mais, chose que l'on peut considérer surprenante, leur publication avait été rejetée.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net, décembre 2016

[ informatique ]

question

La séparabilité dynamique est "une sorte d'hypothèse du réductionnisme", explique M. Ormrod. "On peut expliquer les grandes choses en termes de petits morceaux.

Le fait de préserver le caractère absolu des événements observés pourrait signifier que ce réductionnisme ne tient pas : tout comme un état non local de Bell ne peut être réduit à certains états constitutifs, il se peut que la dynamique d'un système soit également holistique, ce qui ajoute un autre type de nonlocalité à l'univers. Il est important de noter que le fait d'y renoncer ne fait pas tomber une théorie en contradiction avec les théories de la relativité d'Einstein, tout comme les physiciens ont soutenu que la non-localité de Bell ne nécessite pas d'influences causales superluminales ou non locales, mais simplement des états non séparables.

"Peut-être que la leçon de Bell est que les états des particules distantes sont inextricablement liés, et que la leçon des nouveaux théorèmes est que leur dynamique l'est aussi", ont écrit Ormrod, Venkatesh et Barrett dans leur article.

"J'aime beaucoup l'idée de rejeter la séparabilité dynamique, car si cela fonctionne, alors ... nous aurons le beurre et l'argent du beurre", déclare Ormrod. "Nous pouvons continuer à croire ce que nous considérons comme les choses les plus fondamentales du monde : le fait que la théorie de la relativité est vraie, que l'information est préservée, et ce genre de choses. Mais nous pouvons aussi croire à l'absoluité des événements observés".

Jeffrey Bub, philosophe de la physique et professeur émérite à l'université du Maryland, College Park, est prêt à avaler quelques pilules amères si cela signifie vivre dans un univers objectif. "Je voudrais m'accrocher à l'absoluité des événements observés", déclare-t-il. "Il me semble absurde d'y renoncer simplement à cause du problème de la mesure en mécanique quantique. À cette fin, Bub pense qu'un univers dans lequel les dynamiques ne sont pas séparables n'est pas une si mauvaise idée. "Je pense que je serais provisoirement d'accord avec les auteurs pour dire que la non-séparabilité [dynamique] est l'option la moins désagréable", déclare-t-il.

Le problème est que personne ne sait encore comment construire une théorie qui rejette la séparabilité dynamique - à supposer qu'elle soit possible à construire - tout en conservant les autres propriétés telles que la préservation de l'information et la non-localité de Bell.

Auteur: Ananthaswamy Anil

Info: "Newtonian Space-Time", Texas Quarterly 10 : 174-200, May 22, 2023. Extrait de l'article : Le "problème de la mesure" de la théorie quantique pourrait être une pilule empoisonnée pour la réalité objective. La résolution d'un problème quantique notoire pourrait nécessiter l'abandon de certaines des hypothèses les plus chères à la science concernant le monde physique.

[ recherche fondamentale ] [ limites anthropiques ]

physique quantique

Mais revenons à l’article de 1990, dont voici l’introduction : "Le concept de hasard intrigue depuis longtemps les physiciens, et même l'humanité en général. Quelle est l'origine du hasard ? Dans quelle mesure le futur peut-il être prédit ? Notre incapacité à prédire l'avenir est-elle la conséquence de nos limites humaines ou plutôt la conséquence d'une impossibilité de principe ? Ces questions ont, en physique, une longue histoire. La physique classique héritée d'Isaac Newton était complètement déterministe : la connaissance parfaite de l'état d'un système à un instant donné permettait en principe la détermination de son état à tout instant ultérieur. Puis vint au début de ce siècle la mécanique quantique, où probabilités et hasard interviennent au niveau le plus fondamental de la théorie ; en effet, celle-ci ne peut fournir que des probabilités de mesurer telle ou telle valeur de la position, de l'énergie, etc. La mécanique quantique introduisit donc une indétermination fondamentale dans la nature, chose qu'Einstein lui-même ne voulut jamais accepter, comme en témoigne son célèbre "Dieu ne joue pas aux dés". Puis, assez récemment, on s'aperçut avec l'étude des "systèmes dynamiques", qu'après tout, la physique classique avait aussi du hasard, ou plus exactement de l'imprévisibilité, enfouis en son sein, puisque certains systèmes même très simples, comme un système de pendules, peuvent exhiber un comportement imprévisible. Le hasard, souvent associé au désordre, est ainsi devenu, du moins en physique, une notion pleine de contenu." (…)
Mais définir le hasard (ou une suite aléatoire de résultats de mesure) par un programme "minimal", qu’on ne peut pas réduire par un algorithme, c’est faire sauter en souriant l’interprétation métaphysique qui établit une équivalence entre forme aléatoire et absence d’intentionnalité, de sens, de volonté et de conscience. On en revient finalement à Kant qui expliquait que l’on ne peut pas plus démontrer l’existence de Dieu que son inexistence, que toute la métaphysique échappe à la démonstration logique.(…)
Alors sans doute faut-il reconnaître aujourd’hui que ces limites sont inhérentes à la raison humaine, outil magnifique mais incapable de tout surplomber et que, plus nous avancerons dans la connaissance de l’univers et de nous-mêmes, plus nous buterons sur l’inconnaissable ou, plus exactement, l’inexprimable par nos langages, qu’il s’agisse des mots ou des équations. Un inexprimable qui n’empêche pas la conscience et semble jaillir des noces paradoxales de la rigueur et de la liberté, autre nom du hasard.

Auteur: Anonyme

Info: Dans "Les magiciens du nouveau siècle"

[ connaissance maximale ] [ butée ] [ impossible ]

physique photonique

Quantifier la quantification : un projet mathématique "d'une immense beauté".

Les chercheurs mettent au point une méthode pour déterminer le degré de quantification de l'état d'un système.

Tout grand objet : balle de base-ball, véhicule, planètes, etc, se comporte conformément aux lois classiques de la mécanique formulées par Sir Isaac Newton. Les petits, comme les atomes et les particules subatomiques, sont régis par la mécanique quantique, où un objet peut se comporter à la fois comme une onde et comme une particule.

La frontière entre le domaine classique et le domaine quantique a toujours été d'un grand intérêt. Les recherches rapportées dans AVS Quantum Science par AIP Publishing, examinent la question quant à savoir ce qui fait qu'une chose est "plus quantique" qu'une autre. Existe-t-il un moyen de caractériser la "quanticité" ? Les auteurs indiquent qu'ils ont trouvé une approche pour le faire.

Le degré de quanticité est important pour des applications telles que l'informatique et la détection quantiques, qui offrent des avantages que l'on ne trouve pas dans leurs équivalents classiques. Pour comprendre ces avantages, il faut à son tour comprendre le degré de quanticité des systèmes physiques concernés.

Plutôt que proposer une échelle dont les valeurs seraient associées au degré de quanticité, les auteurs de cette étude examinent les extrêmes, à savoir quels sont les états les plus, ou les moins... quantiques. Selon l'auteur Luis Sanchez-Soto, l'idée de cette étude est venue d'une question posée lors d'une réunion scientifique.

"Je donnais un séminaire sur ce sujet lorsque quelqu'un m'a posé la question suivante : 'Vous, les gars de l'optique quantique, vous parlez toujours des états les plus classiques, mais qu'en est-il des états les plus quantiques?'", 

On a compris depuis longtemps que les états dits cohérents peuvent être décrits comme quasi-classiques. Ils se produisent, par exemple, dans un laser, où la lumière provenant de plusieurs sources de photons est en phase, par conséquence dans un état très peu quantique.

Un tel système quantique peut être représenté mathématiquement par des points, plus ou moins nombreux, que l'on répartit sur une sphère, souvent en les intriquant sur spectre de couleurs pour avoir une meilleure représentation de ce qu'on appelle en général "constellation de Majorana". Pour les états cohérents, la constellation est simplement un point unique. Par conséquent ceux qui sont les plus quantiques présentent des configurations plus riches/nombreuses qui recouvrent plus richement la sphère. Les sphères pouvant être modélisées de plusieurs manières : par un simple cercle où sont disposés les "points quantiques", via les répartitions de couleurs, voire en usant de ces point de polarités pour transformer chaque sphère en un polyèdre plus ou moins complexe. 

Les chercheurs, après avoir examiné plusieurs autres approches de scientifiques ayant exploré les quanta, et en prenant en compte la constellation de Majorana pour chacune d'entre elles, s'étaient sont alors demandés comment répartir au mieux, ou le plus uniformément, l'ensemble des points sur une sphère dans le cadre de cette approche. 

C'est ainsi que Sanchez-Soto et ses collègues, en abordant la quanticité sous cet aspect, ont réalisé qu'il s'agissait d'un projet mathématique non seulement utile, mais "d'une immense beauté".

Auteur: Internet

Info: https://www.newswise.com. 12 nov 2020

[ électrons ]

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 ]

humaine syntonisation

À la suite de Bernard d’Espagnat qui a proposé une interprétation permettant de résoudre les problèmes soulevés par la théorie des états relatifs d’Everett, j’ai développé une position, le solipsisme convivial, qui s’intègre dans le cadre de la théorie de la décohérence. Cette position suppose qu’on refuse de se placer dans le cadre du réalisme empirique pragmatique. Bien que défendant par ailleurs une position différente qu’il serait trop long de détailler ici, je me placerai ici dans le cadre du réalisme métaphysique.

La décohérence est alors le mécanisme qui explique l’apparence classique pour nous d’une réalité qui demeure essentiellement quantique, c’est-à-dire enchevêtrée. Le solipsisme convivial fait entrer l’observateur lui-même dans le grand système. Le raisonnement que nous avons décrit conduit alors à considérer que l’observateur est aussi dans un état enchevêtré avec le système, l’appareil et l’environnement. Du point de vue de la réalité profonde (et non de l’apparence de cette réalité pour nous), seule une fonction d’ondes globale superposée "existe". Dans cette fonction d’ondes, les différents résultats possibles de mesure sont présents et sont corrélés ainsi que tous les états correspondants de l’observateur. La décohérence intervient et permet de régler un certain nombre de problèmes que nous n’avons pas eu la possibilité d'évoquer : quelle est la grandeur mesurée par exemple, ce qui a pour effet de résoudre la difficulté que nous avons signalée à propos de l’interprétation d’Everett. Le solipsisme convivial consiste alors à considérer que la conscience de l’observateur est "accrochée" à l’une des branches de la fonction d’ondes ne lui permettant d’observer que la partie classique correspondante. La conscience joue en quelque sorte le rôle d’un filtre ne permettant de voir qu’une partie de la fonction d’ondes globale.

Une définition précise de ce processus permet de montrer que les prédictions habituelles de la mécanique quantique sont respectées malgré le fait que la fonction d’ondes n’est jamais rigoureusement réduite. Le point surprenant est alors que rien n’oblige deux observateurs différents à être accrochés à la même branche. Pour une mesure donnée, un observateur peut être accroché à la branche donnant le résultat A alors qu’un autre le sera à la branche donnant le résultat B. Comment peut-il en être ainsi alors qu’on sait que deux observateurs de la même expérience sont ”en général” d’accord sur le résultat ? La raison en est que la communication entre observateurs est elle-même un processus de mesure et que le mécanisme d’accrochage garantit la cohérence des observations pour un observateur.

Supposons qu’André a observé le résultat A et Bernard le résultat B. Les deux observations ne sont que l’accrochage de la conscience d’André et de Bernard à leur branche propre de la fonction d’ondes globale qui contient les deux possibilités. Si André demande à Bernard ce qu’il a vu, l’interaction entre André et Bernard qui en résulte contient la totalité des possibilités, donc à la fois une branche où Bernard répond A et une branche où Bernard répond B. La fonction d’ondes d’André sera après l’interaction avec Bernard dans un état enchevêtré contenant les deux réponses mais la conscience d’André s’accrochera à la branche correspondant à la réponse cohérente avec son observation précédente, il entendra donc Bernard répondre A conformément à son attente. C’est la raison pour laquelle cette interprétation porte le nom de solipsisme convivial : chaque observateur vit dans son monde qui peut être totalement différent de celui des autres, mais il n’existe aucun moyen de se rendre compte des désaccords et les observateurs sont en parfait accord. Ceci fournit une nouvelle explication de l’intersubjectivité : il n’y a aucun moyen de constater un désaccord.

Signalons pour terminer une conséquence étrange sur l’indéterminisme de la mécanique quantique. La fonction d’ondes de l’Univers évolue de manière parfaitement déterministe par l'équation de Schrödinger, seul le mécanisme d’accrochage tire au sort la branche à laquelle chaque observateur s’accroche. Ce n’est donc plus Dieu qui joue aux dés, c’est l’homme, mais avec le constat étrange que deux joueurs peuvent voir le même dé tomber sur une face différente. 

Auteur: Zwirn Hervé

Info: Mécanique quantique et connaissance du réel.

[ prospective scientifique ]

théologie

Penser, réfléchir... Le raisonnement d'origine et sa maîtrise, très simples, ont suffi à l'expansion des humains en tant que race grégaire "à mémoire externe". Un très léger recul de la raison, multiplié par la solidarité des hommes, a été suffisant pour assurer sa domination sur les autres espèces évoluées.

Tout comme la sémiotique de Peirce, ou la théorie de la communication, cette réflexion simple, à faible continuité, s'articule sur l'inamovible triade "réalité" "interaction" "réaction". Ainsi, de ce qu'on pourrait aussi nommer "signifiant", "interprétant", signifié" est issue la logique formelle. Elle s'est développée subséquemment sur trois axes de savoirs accumulés, le langage, les maths et l'histoire.

Résultants de ces 3 outils, mais rarement en concordance sur les trois plans, sont apparus des modèles, référents, exemples, etc. Desquels on a pu montrer des différences, analogie, oppositions, alliances, etc... Le principe du tiers exclus et sa maîtrise était bien suffisant, puissant et efficace pour assurer la suprématie humaine.

On dirait bien que le vingtième siècle, (époque de l'apparition de mon infime moi), a fait prendre conscience de trois éléments supplémentaires, dérivés, mais toujours logiques, pour effectuer de meilleurs calculs/réflexions. Ils sont de récente apparition mais seront visiblement toujours plus utilisés de par le développement de la technologie et parce que, une fois encore, nos connaissance sont grégaires. Je veux parler de l'itération, de la singularité et des statistiques.

Le premier montre qu'il y a un tâtonnement incessant, qu'on pourrait nommer "exploration des possibilités de solutions", comme le scan répété d'une situation depuis un point de vue unique et relativement stable. Le deuxième fut de réaliser que chaque "émergence du vivant" possède une singularité, quasi absolue, mais néanmoins combinable avec une infinité d'autres singularités, un peu comme une pièce de puzzle adaptable (pensons à la reproduction pour faire simple). Et le troisième, c'est qu'il y a (qu'il faut ?) en même temps une variété extraordinaire et innombrable de toute les singularités d'une branche (espèce, taxon), ce qui semble nécessaire pour conserver les meilleures chances de survie dans des milieux qui ne sont jamais stables par définition. En ce sens on pourrait penser que plus une espèce dure plus elle est miroirs de son adaptation à un milieu.

Mais c'est beaucoup plus compliqué que cela. Ce 3e point souligne donc la nécessité d'une "variété de l'innombrable", autrement la vie présente sans cesse la plus grande ouverture possible en multipliant les singularités et les variétés d'espèces (ou végétaux ou autres, eux-même interdépendants et donc indissociables de Gaïa) qui réussissent. C'est ici, en fonction de l'évolution des mathématiques, et l'étude affinée des grands nombres d'individus (on pourra penser ici aux statistiques médicales humaines) que nous basculons nécessairement dans ce qui devient la sciences post-dénombrement : les probabilités.

Et là, l'arrivée de l'indéterminisme d'Heisenberg aidant, les spécialistes de la mécanique quantique seront bien contents de pouvoir utiliser ces outils statistiques probabilistes pour s'attaquer à mieux comprendre la réalité qui s'offre à eux. En ce sens, partant de ce nouveau concept, cette qualité mélangée onde-corpuscule incompréhensible à nos sens (parce qu'orthogonale ?), et au regard des derniers constats de l'épigénétique, on peut en venir à imaginer une "source" avec des potentialités de calculs très au-delà des plus incroyables computers quantiques imaginables.

En effet, cette "origine", ou "principe-démiurge", "Dieu", "Extraterrestres" ou autre... serait capable, en fonctionnant par - et avec - les résonances d'un "réel projeté par Elle-même", de s'adapter en continu avec les impondérables au-delà de sa préhension. Avec diverses vitesses de réaction/adaptation en fonction du niveau de taille/développement de la vie.

Nous sommes bien sûr au niveau local avec cet exemple (Gaïa). Ce qui, et c'est bien amusant, conforte l'idée de "divinités régionales", planétaires par exemple, qui pourraient dès lors laisser supposer, ou imaginer, tout un système d'"entités de ce genre", avec des interactions, tensions entre elles... hiérarchies, etc.. Elargissant et complexifiant les horizons, ce qui pourra éventuellement rejoindre des notions de niveaux vibratoires et autres univers parallèles.

Bref, de quoi concocter de bien belles épopées fantastiques et autres space opera métaphysiques..

Auteur: Mg

Info: 21 février 2020

[ biophysique ] [ projectionniste ] [ yotta-physique ] [ prospectives ]

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 ]

épigénétique

De la biologie quantique dans la photosynthèse ? La biologie actuelle en est-elle au stade où était la physique classique avant la découverte de la physique quantique ? Certains le soupçonnent depuis quelques années, et une publication récente dans Nature Communications vient d'apporter de l'eau à leur moulin. Il y aurait bien des processus quantiques derrière l'efficacité de la photosynthèse.

(On note Ψ la fameuse fonction d'onde décrivant les amplitudes de probabilité en mécanique quantique depuis les travaux de Schrödinger sur sa célèbre équation. On a de nouvelles raisons de penser que la vie exploite les lois de la mécanique quantique pour rendre certains processus plus efficaces, en particulier la photosynthèse. © Engel Group, University of Chicago - En commentaire de la photo d'une feuille au soleil)

C'est un fait bien établi que l'existence des atomes, des molécules et des liaisons chimiques ne sont pas compréhensibles en dehors des lois de la mécanique quantique. En ce sens, la physique et la chimie d'un bloc de métal ou d'une cellule sont quantiques. Mais on sait bien que le comportement de ces objets ne manifeste pas directement la nature quantique de la matière, ils font partie du monde de la physique classique. Cependant, certains phénomènes comme la supraconductivité ou la superfluidité débordent du domaine quantique d'ordinaire réservé à la microphysique pour entrer dans le monde à notre échelle. Lorsque la nécessité de la physique quantique s'est révélée aux physiciens explorant la matière et la lumière, ce fut essentiellement avec deux phénomènes qui semblaient au départ être de simples anomalies bien localisées dans l'univers de la physique classique : le rayonnement du corps noir et l'effet photoélectrique. Nous savons aujourd'hui qu'ils étaient la pointe émergée du monde quantique et que, fondamentalement, le réel est fort différent de la vision du monde bâtie par les fondateurs de la science classique comme Galilée, Descartes et Newton.

La biologie quantique pour expliquer la photosynthèse
De nos jours, les biologistes qui réfléchissent sur le fonctionnement des cellules, de l'ADN ou des neurones considèrent que ces objets sont majoritairement décrits par les lois de la physique classique. Il n'est pas nécessaire d'utiliser l'équation de Schrödinger ou les amplitudes de probabilités qu'elle gouverne pour comprendre l'origine de la vie, les mutations, l'évolution ou l'apparition de la conscience dans un cerveau. Pourtant, ces dernières années, quelques résultats expérimentaux en biologie, notamment sur la photosynthèse, semblaient défier les lois de la physique classique.

Il était et il est encore bien trop tôt pour savoir si la photosynthèse finira par être, pour une éventuelle biologie quantique, ce que le rayonnement du corps noir a été pour la physique quantique. Toutefois, Alexandra Olaya-Castro et Edward O'Reilly, des chercheurs du célèbre University College de Londres, viennent de publier dans Nature Communications un article, également disponible en accès libre sur arxiv, dans lequel ils affirment que des macromolécules biologiques utilisent bel et bien des processus quantiques pour effectuer de la photosynthèse. Jusqu'à présent, le doute planait sur l'inadéquation des processus classiques pour décrire le comportement de chromophores attachés à des protéines qu'utilisent les cellules végétales pour capter et transporter l'énergie lumineuse.

Selon les deux physiciens, certains des états de vibrations moléculaires des chromophores facilitent le transfert d'énergie lors du processus de photosynthèse et contribuent à son efficacité. Ainsi, lorsque deux chromophores vibrent, il arrive que certaines énergies associées à ces vibrations collectives des deux molécules soient telles qu'elles correspondent à des transitions entre deux niveaux d'énergie électronique des molécules. Un phénomène de résonance se produit et un transfert d'énergie en découle entre les deux chromophores.

Distributions de probabilités quantiques négatives
Or, si le processus était purement classique, les mouvements et les positions des atomes dans les chromophores seraient toujours décrits par des distributions de probabilités positives. Alexandra Olaya-Castro et Edward O'Reilly ont découvert qu'il fallait employer des distributions négatives. C'est une signature indiscutable de l'occurrence de processus quantiques. Mieux, il s'agit dans le cas présent de la manifestation d'une superposition d'états quantiques à température ambiante assistant un transfert cohérent d'énergie. On retrouve ces vibrations collectives de macromolécules dans d'autres processus biologiques comme le transfert d'électrons dans les centres de réaction des systèmes photosynthétiques, le changement de structure d'un chromophore lors de l'absorption de photons (comme dans les phénomènes associés à la vision). Selon les chercheurs, il est donc plausible que des phénomènes quantiques assistant des processus biologiques que l'on croyait classiques soient assez répandus. Si tel est le cas, on peut s'attendre à découvrir d'autres manifestations hautement non triviales de la mécanique quantique en biologie. Cela n'aurait certainement pas surpris Werner Heisenberg, et encore moins Niels Bohr qui, il y a déjà plus de 60 ans, prédisaient que l'on pourrait bien rencontrer des limites de la physique classique avec les systèmes vivants.

Auteur: Internet

Info: https://www.futura-sciences.com/. Laurent Sacco. 20- 01-2014

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