Cet article a été publié comme un chapitre de l'ouvrage collectif Mutations de l'écriture (Publications de la Sorbonne) édité sous la direction de François Nicolas avec l'aide d'Aurélien Tonneau. Avec Michel Spiro, nous nous étions largement inspirés de cet article pour la rédaction du chapitre 5, consacré à l'électrodynamique quantique, de notre livre Le boson et le chaprau mexicain
Texte (mis à jour en aout 2015) de ma présentation lors de la rencontre Physique et interrogations fondamentales "La science et l'impossible" de novembre 2014
La gravité quantique a nécessité la prise en compte des questions épistémologiques fondamentales, qui peuvent être identifiées en philosophie avec le problème corps-esprit et le problème du libre arbitre . Ces questions ont influencé l'épistémologie de la mécanique quantique sous la forme du « parallélisme psycho-physique » de von Neumann et l'analyse ultérieure de la thèse de Wigner selon laquelle « l'effondrement du paquet d'ondes » se produit dans l'esprit de « l'observateur ». La gravité quantique en cosmologie pose le problème de la liberté de l'expérimentateur de changer les conditions physiques locales, un « observateur » passif. Dans toute théorie qui décrit un seul univers, des questions se posent sur la nature de la causalité au sens philosophique traditionnel.
DOI: 10.13140/RG.2.2.15932.87687
Cet article a été publié comme un chapitre de l'ouvrage collectif Mutations de l'écriture (Publications de la Sorbonne) édité sous la direction de François Nicolas avec l'aide d'Aurélien Tonneau. Avec Michel Spiro, nous nous étions largement inspirés de cet article pour la rédaction du chapitre 5, consacré à l'électrodynamique quantique, de notre livre Le boson et le chaprau mexicain
Texte (mis à jour en aout 2015) de ma présentation lors de la rencontre Physique et interrogations fondamentales "La science et l'impossible" de novembre 2014
La gravité quantique a nécessité la prise en compte des questions épistémologiques fondamentales, qui peuvent être identifiées en philosophie avec le problème corps-esprit et le problème du libre arbitre . Ces questions ont influencé l'épistémologie de la mécanique quantique sous la forme du « parallélisme psycho-physique » de von Neumann et l'analyse ultérieure de la thèse de Wigner selon laquelle « l'effondrement du paquet d'ondes » se produit dans l'esprit de « l'observateur ». La gravité quantique en cosmologie pose le problème de la liberté de l'expérimentateur de changer les conditions physiques locales, un « observateur » passif. Dans toute théorie qui décrit un seul univers, des questions se posent sur la nature de la causalité au sens philosophique traditionnel.
DOI: 10.13140/RG.2.2.15932.87687
Au fil du temps, la théorie de la relativité générale a accumulé plusieurs anomalies, indiquant la nécessité de meilleures théories sur la gravité ou d'autres approches. Les hypothèses ad hoc introduites en relativité générale pour expliquer les singularités gravitationnelles basées sur les conditions énergétiques ne sont pas très efficaces. Des hypothèses plus détaillées sur le contenu du sujet sont nécessaires . De nombreux scientifiques et philosophes sont parvenus à la conclusion que les singularités doivent être associées à l'atteinte des limites de la validité physique de la relativité générale et qu'une nouvelle théorie, la gravité quantique, doit être développée.
DOI: 10.13140/RG.2.2.12877.26085
Cosmogenese et communication interstellaire est un cours d'Astrophysique et de gravité quantique acessible pour tous et dans le domaine d'application de l'ingénierie tels que le voyage interstellaire.
La relativité générale permet les singularités et nous devons comprendre l'ontologie si nous voulons comprendre la nature de l'espace et du temps dans l'univers d'aujourd'hui. Bien que certains physiciens pensent que les singularités indiquent un échec de la relativité générale, d'autres pensent que les singularités ouvrent un nouvel horizon dans la cosmologie, avec de réels phénomènes physiques pouvant contribuer à un progrès profond dans notre compréhension du monde.
DOI: 10.13140/RG.2.2.24491.18728
Unification de la gravité avec les autres forces fondamentalesNicolae Sfetcu
Plusieurs théories unificatrices ont été proposées. Une grande unification implique l'existence d'une force électronucléaire. La dernière étape de l'unification nécessiterait une théorie qui inclue à la fois la mécanique quantique et la gravité par la relativité générale (« la théorie finale »). Après 1990, certains physiciens considèrent que la théorie M à 11 dimensions, souvent identifiée à l'une des cinq théories des supercordes perturbateurs, ou parfois à la supergravité à supersymétrie maximale supersymétrique à 11 dimensions, est la théorie finale. L'idée de la théorie M s'inspire des idées de la théorie de Kaluza-Klein, dans laquelle il a été constaté que l'utilisation d'un espace-temps à 5 dimensions pour la relativité générale (une des dimensions étant petite) est vue, du point de vue à 4 dimensions, comme la relativité générale habituelle avec l'électrodynamique de Maxwell.
DOI: 10.13140/RG.2.2.30364.62084
Approches de l'interprétation de la gravité quantiqueNicolae Sfetcu
L'interprétation de Copenhague peut être comprise non seulement comme une interprétation statistique minimale du formalisme quantique pour la fréquence des résultats de mesure, mais aussi comme mettant l'accent sur un domaine classique du système quantique, avec une séparation ferme de celui-ci et une description quantique de la première interprétation.
DOI: 10.13140/RG.2.2.28288.87049
Cet article vise à présenter des stratégies possibles pour l'humanité pour rechercher sa survie avec la fin de l'Univers dans lequel nous vivons. La recherche sur le sort de notre Univers, sur l'existence ou non d'univers multivers ou parallèles et sur le développement de la théorie finale ou théorie de tout, c'est-à-dire de la théorie du champ unifié, sont des questions importantes à élucider pour signaler les stratégies possibles pour que l'humanité cherche sa survie avec la fin de l'Univers dans lequel nous vivons.
Je publie mes travaux, vous trouverez une démonstration de tous les principes fondamentaux de la mécanique classique. Elle devient ainsi une théorie hypothético-déductive.
Conférence prononcée à Marseille le 9/12/2016 et à Lyon le 13/12/2016 dans laquelle est avancée l'idée qu'est en cours une nouvelle révolution scientifique, celle de la possible réconciliation de la relativité générale et de la physique quantique
Universal constants like Planck's constant h, the speed of light c, gravitational constant G, and Boltzmann's constant k can be used to structure theoretical physics. They lead to three main theories: quantum field theory (h and c), general relativity (c and G), and quantum statistics (h and k). While not fully unified, these theories underlie the standard models of particle physics and cosmology. Fundamental metrology provides reliable standards by determining the values of dimensionless constants that depend on h, c, k, and G. Metrology exists at the intersection of fundamental physics described by these theories and emergent physics involving statistical mechanics.
The document discusses the concept of serendipity and its elements. It defines serendipity as an unexpected discovery that provides insight and value, involving three elements: an unexpected event or encounter, insight, and recognized value. Luck is described as overrated in discussions of serendipity. Instead, preparedness of mind and social capital are key to harnessing serendipity. Social capital refers to trust and diversity in one's networks which can enable "reverse serendipity," where insight comes from others.
Introduction to mozilla and its projetcsPradeep Singh
Mozilla is a global non-profit community dedicated to openness on the web. It was formed in 1998 by Netscape to develop the Mozilla web browser and promotes open-source projects like Firefox, Thunderbird, and Webmaker. Mozilla achieves its goals of empowering individuals on the internet through building and promoting free software. It encourages community contributions through coding, testing, translation and other volunteer efforts to advance its mission of a open and accessible internet for all.
Au fil du temps, la théorie de la relativité générale a accumulé plusieurs anomalies, indiquant la nécessité de meilleures théories sur la gravité ou d'autres approches. Les hypothèses ad hoc introduites en relativité générale pour expliquer les singularités gravitationnelles basées sur les conditions énergétiques ne sont pas très efficaces. Des hypothèses plus détaillées sur le contenu du sujet sont nécessaires . De nombreux scientifiques et philosophes sont parvenus à la conclusion que les singularités doivent être associées à l'atteinte des limites de la validité physique de la relativité générale et qu'une nouvelle théorie, la gravité quantique, doit être développée.
DOI: 10.13140/RG.2.2.12877.26085
Cosmogenese et communication interstellaire est un cours d'Astrophysique et de gravité quantique acessible pour tous et dans le domaine d'application de l'ingénierie tels que le voyage interstellaire.
La relativité générale permet les singularités et nous devons comprendre l'ontologie si nous voulons comprendre la nature de l'espace et du temps dans l'univers d'aujourd'hui. Bien que certains physiciens pensent que les singularités indiquent un échec de la relativité générale, d'autres pensent que les singularités ouvrent un nouvel horizon dans la cosmologie, avec de réels phénomènes physiques pouvant contribuer à un progrès profond dans notre compréhension du monde.
DOI: 10.13140/RG.2.2.24491.18728
Unification de la gravité avec les autres forces fondamentalesNicolae Sfetcu
Plusieurs théories unificatrices ont été proposées. Une grande unification implique l'existence d'une force électronucléaire. La dernière étape de l'unification nécessiterait une théorie qui inclue à la fois la mécanique quantique et la gravité par la relativité générale (« la théorie finale »). Après 1990, certains physiciens considèrent que la théorie M à 11 dimensions, souvent identifiée à l'une des cinq théories des supercordes perturbateurs, ou parfois à la supergravité à supersymétrie maximale supersymétrique à 11 dimensions, est la théorie finale. L'idée de la théorie M s'inspire des idées de la théorie de Kaluza-Klein, dans laquelle il a été constaté que l'utilisation d'un espace-temps à 5 dimensions pour la relativité générale (une des dimensions étant petite) est vue, du point de vue à 4 dimensions, comme la relativité générale habituelle avec l'électrodynamique de Maxwell.
DOI: 10.13140/RG.2.2.30364.62084
Approches de l'interprétation de la gravité quantiqueNicolae Sfetcu
L'interprétation de Copenhague peut être comprise non seulement comme une interprétation statistique minimale du formalisme quantique pour la fréquence des résultats de mesure, mais aussi comme mettant l'accent sur un domaine classique du système quantique, avec une séparation ferme de celui-ci et une description quantique de la première interprétation.
DOI: 10.13140/RG.2.2.28288.87049
Cet article vise à présenter des stratégies possibles pour l'humanité pour rechercher sa survie avec la fin de l'Univers dans lequel nous vivons. La recherche sur le sort de notre Univers, sur l'existence ou non d'univers multivers ou parallèles et sur le développement de la théorie finale ou théorie de tout, c'est-à-dire de la théorie du champ unifié, sont des questions importantes à élucider pour signaler les stratégies possibles pour que l'humanité cherche sa survie avec la fin de l'Univers dans lequel nous vivons.
Je publie mes travaux, vous trouverez une démonstration de tous les principes fondamentaux de la mécanique classique. Elle devient ainsi une théorie hypothético-déductive.
Conférence prononcée à Marseille le 9/12/2016 et à Lyon le 13/12/2016 dans laquelle est avancée l'idée qu'est en cours une nouvelle révolution scientifique, celle de la possible réconciliation de la relativité générale et de la physique quantique
Universal constants like Planck's constant h, the speed of light c, gravitational constant G, and Boltzmann's constant k can be used to structure theoretical physics. They lead to three main theories: quantum field theory (h and c), general relativity (c and G), and quantum statistics (h and k). While not fully unified, these theories underlie the standard models of particle physics and cosmology. Fundamental metrology provides reliable standards by determining the values of dimensionless constants that depend on h, c, k, and G. Metrology exists at the intersection of fundamental physics described by these theories and emergent physics involving statistical mechanics.
The document discusses the concept of serendipity and its elements. It defines serendipity as an unexpected discovery that provides insight and value, involving three elements: an unexpected event or encounter, insight, and recognized value. Luck is described as overrated in discussions of serendipity. Instead, preparedness of mind and social capital are key to harnessing serendipity. Social capital refers to trust and diversity in one's networks which can enable "reverse serendipity," where insight comes from others.
Introduction to mozilla and its projetcsPradeep Singh
Mozilla is a global non-profit community dedicated to openness on the web. It was formed in 1998 by Netscape to develop the Mozilla web browser and promotes open-source projects like Firefox, Thunderbird, and Webmaker. Mozilla achieves its goals of empowering individuals on the internet through building and promoting free software. It encourages community contributions through coding, testing, translation and other volunteer efforts to advance its mission of a open and accessible internet for all.
This document profiles several rock climbing guides who work for HighXposure Adventures in the Shawangunk Ridge area of New York. The guides have a variety of climbing experiences across North America, Mexico, Europe, and Asia and hold certifications from organizations like AMGA and PCGI. They began climbing between the 1970s and 1999 and have been guiding and instructing for HighXposure Adventures and other companies for multiple years.
Zheleznogorsk Innovation Forum 29.11.2013Ilkka Kakko
This document discusses the evolution of innovation environments and the importance of communities within innovation ecosystems. It describes how traditional science and technology parks focus on supporting startups and research, while newer 3GSP parks aim to balance support between existing companies and various types of new entrepreneurs. Communities play a key role in generating interaction dynamics within these ecosystems. Different types of communities are described, including virtual organization breeding environments, professional virtual communities, and online communities. Case studies of innovation hubs like Urban Mill that bring together diverse communities are also provided.
Seats2Meet, global conference, Utrecht 23.3.2015Ilkka Kakko
The document discusses harnessing serendipity through competence platforms. It defines serendipity as unexpected, surprising discoveries made while looking for something else. Competence platforms aim to support unexpected encounters and collective insights to generate new ideas. They do this through workspace design, both physical and virtual, and facilitating interactions. Three challenges are outlined: creating critical mass, showcasing early success stories, and integrating skills documentation with project management tools. The future of competence platforms is promising but still nascent, with major players potentially dominating through acquisitions or by building their own platforms.
Plenary session keynote at Tangerang Selatan Global Innovation Forum 21.9.2016Ilkka Kakko
How to support and develop innovation-oriented entrepreneurship in turbulent VUCA conditions? Ecosystem development, platform thinking and serendipity management as key drivers to improve vucability.
The Fundamentals of Third Generation Science Park ConceptIlkka Kakko
The document discusses the fundamentals of third generation science park concepts. It describes the shift towards a "post-normal era" with more dynamic knowledge sharing. It discusses the rise of "research clouds" through coworking spaces and communities. The third generation science park (3GSP) concept focuses on community building, pre-incubation, ecosystem thinking, and supporting different types of entrepreneurs. Serendipity management and understanding communities are important aspects. Examples provided include the Demola and Urban Mill cases that utilize open innovation and community building principles.
The Fundamentals of Third Generation Science Park ConceptIlkka Kakko
The document discusses the fundamentals of third generation science park concepts. It notes that existing structures like institutions and corporations are not well adapted to rapid changes and unpredictability. Third generation science parks (3GSP) aim to address this by focusing on ecosystem dynamics and quality of interactions between stakeholders. 3GSP provide both physical and virtual platforms according to a "pull" philosophy, as opposed to traditional science parks which focus on established companies and rely more on hierarchies and a "push" approach. The document also briefly discusses a 2009 report on future knowledge ecosystems and science and technology parks.
Hvs restaurant industry in india - trends opportunitiesadityan_k
This report analyzes trends in the Indian restaurant industry based on 165 questionnaire responses. It finds that India has over 500,000 restaurants currently, and this figure is expected to rapidly increase due to urbanization, rising incomes, and a growing trend of eating out. The report provides an overview of the restaurant industry in India, examines financial data from existing restaurants, identifies global food trends, and offers guidance on conducting feasibility studies and valuing restaurants. It also includes case studies of both successful and unsuccessful restaurants.
Optical Fiber Cables :- An Introduction Pradeep Singh
This document discusses fiber optic cables and their components. It begins by classifying optical fibers into single-mode fibers, which carry light along a single path, and multi-mode fibers, which carry multiple light paths. It then describes the core, cladding and coating layers that make up an optical fiber. Total internal reflection is discussed as the mechanism that keeps light confined in the fiber. Common fiber optic components like connectors, couplers and circulators are also outlined.
Introduction dans les théories de la relativitéNicolae Sfetcu
Selon la relativité générale, la force gravitationnelle est une manifestation de la géométrie de l'espace-temps local. RG est une théorie métrique de la gravité. Il est basé sur les équations d'Einstein, qui décrivent la relation entre la géométrie d'une variété pseudo-riemannienne à quatre dimensions, représentant l'espace-temps et l'énergie-impulsion contenu dans cet espace-temps. La gravité correspond aux modifications des propriétés spatiales et temporelles, qui à leur tour modifient les chemins des objets. La courbure est causée par l'énergie-impulsion de la matière. Selon John Archibald Wheeler, l'espace-temps indique à la matière comment se déplacer, et la matière indique à l'espace-temps comment se courber.
DOI: 10.13140/RG.2.2.23756.26249
Le programme de recherche sur la théorie des cordes est basé sur l'hypothèse de 1930 que la relativité générale ressemble à la théorie d'un champ de spin-deux sans masse dans l'espace plat minkowskian . La quantification d'une telle théorie s'est avérée être renormalisable sans perturbation, impliquant une infinité qui ne peut être éliminée. Cette première théorie a été abandonnée jusqu'au milieu des années 1970, lorsqu'elle s'est développée en tant que théorie des cordes unidimensionnelle. Plus tard, a été développé la théorie des supercordes, basé sur la supersymétrie entre les bosons et les fermions, puis est apparu d'autres versions de la théorie. Au milieu des années 1990, les scientifiques se sont concentrés sur le développement d'un programme de recherche unificateur, une théorie à onze dimensions appelée la théorie M.
DOI: 10.13140/RG.2.2.32024.32000
Tests cosmologiques gravitationnels: l'univers en expansionNicolae Sfetcu
Les modèles cosmologiques actuels sont construits sur la base de la relativité générale. Les solutions des équations spécifiques, Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, permettent de modéliser l'évolution de l'univers à partir du Big Bang . Certains paramètres de l'univers ont été établis par des observations. Sur la base de ces données et d'autres données d'observation, les modèles peuvent être testés . Les observations sur la vitesse d'expansion de l'univers permettent d'estimer la quantité totale de matière, dont certaines théories prédisent que 90% sont de la matière noire, avec de masse mais sans interactions électromagnétiques, et ne peuvent pas être directement observées.
DOI: 10.13140/RG.2.2.30980.96641
Lagrange écrit dans l’Avertissement de sa Méchanique Analytique (Paris, 1788): «On a déjà plusieurs Traités de Méchanique, mais le plan de celui-ci est entièrement neuf. Je me suis proposé de réduire la théorie de cette science et l’art de résoudre les problèmes qui s’y rapportent, à des formules générales, dont le simple développement donne toutes les équations nécessaires pour la solution de chaque problème». Cette «nouvelle vision du monde », qui sera celle du XVIIe siècle et encore plus celle du siècle suivant et qui tente d’établir un dialogue entre la Méchanique physique proposée par S.D. Poisson et la Mécanique analytique de Lagrange (reprise au XIXe siècle en termes plus précis par le courant des « axiomaticiens »), constitue un vaste et important projet scientifique qui dépasse les principes généraux de la Mécanique pour investir des lieux de recherche et des disciplines plus spécialisées et plus particulières comme, par exemple, la balistique et l’hydraulique.
Tentative de synthèse comprendre le big bang signedGuy Verrecas
Depuis le début du temps, le temps que nous percevons chaque jour, dans cet Univers éclatant qui nous entoure et qui nous conduit inévitablement vers la fin de notre temps, des phénomènes physiques, chimiques maintenant connus et mesurés nous ont permis, étape par étape, de transformer la cosmologie en science expérimentale, mais également et surtout, grâce aux mathématiques, de transformer notre vision et de mieux comprendre l’univers.
Certains scientifiques et philosophes sont d’avis que toute théorie permettant un voyage dans le temps introduirait des problèmes de causalité. Ces types de paradoxes temporels peuvent être évités grâce au principe de cohérence de Novikov ou à une variation de l'interprétation des mondes multiples avec des mondes en interaction. L'argument classique contre la causalité rétrograde est l'argument du contournement. La causalité implique un avenir ontologiquement fermé - une position métaphysique sur le temps communément appelée l'éternalisme, une forme spécifique de non-présentisme.
DOI: 10.13140/RG.2.2.28823.93605
En cosmologie, la métaphysique implique un large éventail de questions au-delà des preuves empiriques, utilisant parfois l'inférence spéculative. L'analyse épistémologique en cosmologie aide à modéliser l'évaluation. L'étude philosophique offre un cadre général pour interpréter des inférences qui vont au-delà de la science. En cosmologie, il existe des principes ontologiques qui aident à classer les modèles selon leurs caractéristiques, à concevoir la réalité cosmique dans une description plus transparente, et nous permettent de résoudre des équations mathématiques en tant que constructions centrales de tout modèle.
DOI: 10.13140/RG.2.2.25229.87524
Épistemologie de la gravité quantique canonique - Gravité quantique à bouclesNicolae Sfetcu
Dans l'interprétation de la gravité quantique canonique, la gravité apparaît comme une pseudoforce géométrique, elle est réduite à la géométrie espace-temps et devient un simple effet de la courbure de l'espace-temps . Le formalisme canonique ne confirme pas cette interprétation. La relativité générale associe la gravité à l'espace-temps, mais le type d'association n'est pas fixé. La gravité quantique à boucles tente d'unifier la gravité avec les trois autres forces fondamentales en commençant par la relativité et en ajoutant des traits quantiques. Il est basé directement sur la formule géométrique d'Einstein.
DOI: 10.13140/RG.2.2.31502.18240
Comme la théorie des cordes n'a jusqu'à présent pas pu expliquer les phénomènes, il peut sembler que cela confirme l'opinion de Feyerabend selon laquelle il n'y a pas de « méthode » de la science. Et pourtant, la théorie des cordes est toujours le programme de recherche le plus actif pour la gravité quantique. Mais, par rapport à d'autres théories non falsifiables, cela a quelque chose de plus, en particulier : le langage mathématique, avec une logique claire de décoctions. Jusqu'à un certain point, il peut reproduire les théories de jauge classiques et la relativité générale. Et il y a de l'espoir que dans un avenir pas trop lointain, des expériences pourront être développées pour tester la théorie.
DOI: 10.13140/RG.2.2.28282.21443
This is the story of a quest: to find a Theory of Everything. Einstein dedicated his life to seeking this elusive Holy Grail, a single, revolutionary 'god equation' which would tie all the forces in the universe together, yet never found it. Some of the greatest minds in physics took up the search, from Stephen Hawking to Brian Greene. None have yet succeeded.
In The God Equation, renowned theoretical physicist Michio Kaku takes the reader on a mind-bending ride through the twists and turns of this epic journey: a mystery that has fascinated him for most of his life. He guides us through the key debates in modern physics, from Newton's law of gravity via relativity and quantum mechanics to the latest developments in string theory. It is a tale of dazzling breakthroughs and crushing dead ends, illuminated by Kaku's clarity, storytelling flair and infectious enthusiasm.
The object of the quest is now within sight: we are closer than ever to achieving the most ambitious undertaking in the history of science. If successful, the Theory of Everything could simultaneously unlock the deepest mysteries of space and time, and fulfil that most ancient and basic of human desires - to understand the meaning of our lives.
Tests classiques et modernes de la relativité généraleNicolae Sfetcu
Albert Einstein a proposé trois tests de relativité générale, appelés plus tard les tests classiques de relativité générale, en 1916 : la précession de l'orbite de Mercure, la déviation de la lumière du soleil, et le décalage vers le rouge gravitationnel de la lumière. Dicke et Schiff ont établi un cadre pour tester la relativité générale , y compris par le biais d'expériences nulles et en utilisant la physique de l'exploration spatiale, de l'électronique et de la matière condensée, comme l'expérience Pound-Rebka et l'interférométrie laser.
DOI: 10.13140/RG.2.2.33735.93607
This is a "post-preprint" of a contributed paper at the XXII International conference on High Energy Physics Leipzig, July 19-25, 1984. Some of the ideas developed in this paper may turn out to be useful in the interpretation of the standard model of modern cosmology
This is a post-preprint of a contributed paper at the XXII International conference on High Energy Physics Leipzig, July 19-25, 1984. Some of the ideas developed in this paper may be useful in the interpretation of the standard model of modern cosmology
Lambda, the cosmological constant, is considered the fifth foundational constant in physics along with the speed of light c, Planck's constant h, gravitational constant G, and Boltzmann's constant k. Einstein, de Sitter, Lemaitre, and others originally considered Lambda in their early formulations of cosmology. Lambda represents the energy density of empty space and is related to the curvature of spacetime. Its observed value plays a key role in the current Lambda-CDM model of cosmology, which describes our flat, expanding universe containing dark matter, dark energy, and other components.
Dark matter modeled as a Bose Einstein gluon condensate with an energy density relative to baryonic energy density in agreement with observation (ArXiv: 1507.00460)
1) The document discusses the emergent perspective of gravity, which views gravity as arising from entropy balance rather than directly coupling to energy density.
2) In this perspective, dark energy in the form of a cosmological constant arises naturally as an integration constant, with its smallness due to a near-symmetry.
3) The document proposes that dark matter and dark energy could both arise as components of the quantum vacuum rather than being associated with non-vacuum matter.
1) The document proposes an alternative cosmological model where dark matter and dark energy are described as forms of ether, analogous to Mach's principle of inertia.
2) In this model, dark matter arises from the QCD vacuum or "sea" of quark-antiquark pairs and gluons at the confinement scale, while dark energy corresponds to the zero-point energy of the QCD vacuum.
3) The model aims to replace the standard LambdaCDM model, treating the expanding universe as a dynamically stable "biking" Einstein universe where the running cosmological constant compensates for the effect of gravity at all epochs.
Exposé le 29/07/2015 lors de la session A destinée à un public d'enseignants du secondaire de LISHEP 2015 à Manaus, à l'occasion de l'année internationale de la lumière
1. 1
Physique des particules et individuation selon Gilbert Simondon
Gilles Cohen-Tannoudji
Laboratoire de recherche sur les sciences de la matière (LARSIM CEA Saclay)
Le boson de Higgs dont la découverte a été annoncée le 4 juillet 2012 était le dernier
chaînon manquant et la clé de voûte du modèle standard de la physique des particules et des
interactions fondamentales. Cette découverte marque le couronnement de la théorie quantique
des champs (TQC), qui est la théorie relativiste et quantique au fondement du modèle
standard. La TQC a commencé à être utilisée, avec un succès inattendu, à la fin des années
quarante sous la forme de l’électrodynamique quantique (QED, pour Quantum
ElctroDynamics), théorie relativiste et quantique de l’interaction électromagnétique. Mais à
cette époque, l’étude de l’interaction électromagnétique ne relevait pas à proprement parler de
la physique des particules, qui, d’ailleurs n’existait pas encore comme discipline à part entière
de la recherche fondamentale. Il a fallu attendre les années cinquante et soixante que des
accélérateurs suffisamment puissants soient mis en fonctionnement aux Etats-Unis
(Brookhaven) et en Europe (CERN) pour que commence la physique expérimentale des
particules et que se pose la question de la pertinence de la TQC comme base théorique de
cette nouvelle branche de la physique. Dans un article paru récemment (Dossier de la
Recherche de Juillet-Août 2013 sur les particules élémentaires) j’ai analysé deux articles
d’Einstein (un datant de 1948 et un de 1952) dans lesquels il revient sur les critiques qu’il
faisait à la théorie quantique depuis le fameux article « EPR » et un de Schrödinger (datant de
1952) dans lequel il émet l’hypothèse que la seule façon d’établir une théorie quantique
cohérente est de reconnaître la « non-individualité » des particules et de revenir au point de
vue ondulatoire tel qu’il s’exprime dans le cadre de la « seconde quantification » c’est-à-dire
de la théorie quantique des champs.
Les objections d’Einstein à la mécanique quantique
Dans cette première citation, Einstein explicite ce qu’il appelle le principe des
actions par contiguïté qui permet de rendre compte du fait que des expériences effectuées
simultanément en des lieux spatialement séparés ne peuvent avoir que des résultats
indépendants, un principe qui, à sa connaissance n’est satisfait que dans le cadre de la théorie
des champs. Or ce principe est la clé de l’argumentaire du paradoxe « EPR » : si on suppose
2. 2
que la description de telles expériences au moyen de la mécanique quantique est complète
alors, elle se trouve en contradiction avec ce principe.
L’idée qui caractérise l’indépendance relative des choses distantes spatialement (A et B) est la
suivante : toute influence extérieure s’exerçant sur A n’a aucun effet sur B qui ne soit médiatisé. Ce
principe est appelé « principe des actions par contiguïté » et seule la théorie du champ en a fait une
application conséquente. L’abolition complète de ce principe fondamental rendrait impensable
l’existence de systèmes (quasi) fermés et donc l’établissement de lois empiriquement vérifiables, au
sens habituel du terme. Albert Einstein Mécanique quantique et réalité Extrait de Dialectica vol II,
1948, pp320-324, in œuvres choisies 1 Quanta, Seuil CNRS, 1989
Dans cette seconde citation, Einstein aggrave encore la critique qu’il fait à la
mécanique quantique : à l’argument précédent il en ajoute un qui comporte une dimension
proprement philosophique. Il y soutient en effet l’idée que, malgré les succès incontestables
que rencontre la mécanique quantique pour rendre compte des faits expérimentaux,
l’interprétation qu’elle donne de la fonction d’onde semble en contradiction avec la thèse de
l’existence d’une réalité physique objective indépendante. Le rejet de cette thèse induirait que
la réalité qu’elle prétend décrire ne préexisterait pas à l’observation !
Il y a quelque chose comme « l’état réel » d’un système physique, qui existe objectivement,
indépendamment de toute observation ou mesure, et qui peut en principe se décrire par les moyens
d’expression de la physique. [Quels moyens adéquats d’expression, et par conséquent quels concepts
fondamentaux sont à utiliser à cet égard, ceci à mon avis est actuellement inconnu (points matériels ?
champ ? moyen de détermination qui doit être d’abord créé ?)]. Cette thèse concernant la réalité n’a pas
le sens d’un énoncé clair en soi, en raison de sa nature « métaphysique » ; elle a seulement le caractère
propre d’un programme. Tous les hommes, y compris les théoriciens quantiques, tiennent fermement en
effet à cette thèse sur la réalité, tant qu’ils ne discutent point les fondements de la théorie quantique.
Nul ne doute par exemple qu’à un instant déterminé le centre de gravité de la lune n’occupe une
position déterminée, en l’absence même d’un observateur quelconque – réel ou potentiel. Laisse-t-on
choir cette thèse sur la réalité considérée en pure logique et arbitrairement, que c’est alors une rude
affaire d’échapper au solipsisme. Au sens indiqué plus haut, je ne rougis pas de mettre le concept
« d’état réel d’un système » au centre même de ma méditation. Albert Einstein Remarques sur les
conceptsfondamentaux, extrait de Louis de Broglie, physicien penseur,Albin Michel, 1952, traduit par
André George
La réponse proposée par Schrödinger
Quant au texte de Schrödinger il suggère clairement la nécessité, pour surmonter les
difficultés de l’interprétation canonique (celle de l’école de Copenhague) de la physique
quantique de passer de la mécanique quantique, à la théorie quantique des champs.
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On doit bien entendu abandonner l’idée de l’électron (par exemple) en tant que petit morceau de
quelque chose se mouvant à l’intérieur du train d’ondes, le long d’une mystérieuse trajectoire
inconnaissable. On doit regarder « l’observation d’un électron » comme un événement qui se produit à
l’intérieur d’un train d’ondes Broglie quand un dispositif est interposé dans ce train, dispositif qui de
par sa nature même peut répondre seulement par réponses discontinues : émulsion photographique,
écran luminescent, compteur de Geiger. Et il faut – répétons-le – s’en tenir à l’aspect ondulatoire, d’un
bout à l’autre. (…)Prétendre que le système saute réellement juste dans l’un de ceux-ci, qui est choisi
« en jouant aux dés » pour ainsi dire, est non seulement gratuit mais, comme il vient d’être montré,
contredit dans la plupart des cas l’interprétation courante elle-même. Ces incohérences seront évitées
par un retour à une théorie ondulatoire que n’annuleraient pas continuellement des miracles analogues à
un coup de dés ; non pas – cela va de soi – à la naïve théorie ondulatoire de jadis, mais à une plus
subtile, fondée sur la seconde quantification et la non-individualité des « particules ». Erwin
Schrödinger, La signification de la mécanique ondulatoire, Extrait de Louis de Broglie, physicien et
penseur, Albin Michel, 1952, traduit par André George
L’apport de Simondon
Dans l’introduction de L’individuation psychique et collective, on peut trouver un
passage dans lequel Simondon fait explicitement référence à la physique quantique et à la
théorie des champs, qu’il convient de citer intégralement :
Ni le mécanisme, ni l’énergétisme, théories de l’identité, ne rendent compte de la réalité de manière
complète. La théorie des champs, ajouté à celle des corpuscules et la théorie de l’interaction entre
champs et corpuscules, sont encore partiellement dualistes, mais s’acheminent vers une théorie du
préindividuel. Par une autre voie, la théorie des quanta saisit ce régime du préindividuel qui dépasse
l’unité : un échange d’énergie se fait par quantités élémentaires, comme s’il y avait une individuation
de l’énergie dans la relation entre les particules, que l’on peut en un sens considérer comme des
individus physiques. Ce serait peut-être en ce sens que l’on pourrait voir converger les deux théories
nouvelles restées jusqu’à ce jour impénétrables l’une à l’autre, celle des quanta et celle de la mécanique
ondulatoire – elles pourraient être envisagées comme deux manières d’exprimer le préindividuel à
travers les différentes manifestations où il intervient comme préindividuel. Au-dessous du continu et du
discontinu, il y a le quantique et le complémentaire métastable (le plus qu’unité), qui est le
préindividuel vrai. Gilbert Simondon L’individuation psychique et collective, Aubier Philosophie,
Editions Aubier1989, p.15
La théorie quantique des champs interprétée en termes d’individuation
Ce texte, qui date de 1964, fait preuve, de la part de son auteur, d’une stupéfiante
clairvoyance : dans les années soixante en effet, la prolifération de la famille des hadrons (les
particules qui, à l’instar du proton et du neutron, participent à toutes interactions, y compris
l’interaction forte, faisait craindre l’impossibilité d’utiliser la théorie quantique des champs en
physique des particules. Mais des avancées théoriques décisives comme celle des inégalités
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de Bell, ou les articles de Brout Englert et Higgs, et expérimentales comme la mise en
évidence du niveau subhadronique des quarks et des gluons ont aidé cette jeune discipline
scientifique à s’acheminer, comme le dit si bien Simondon, vers une théorie des constituants
élémentaires de la matière et des interactions fondamentales, la TQC qui est capable, comme
le dit Steven Weinberg de surmonter le dualisme de l’ancienne interprétation
Dans sa forme mature, l’idée de la théorie quantique des champs est que les champs quantiques sont
les ingrédients de base de l’univers, et que les particules ne sont que des paquets d’énergie et de
moment de ces champs. […] La théorie quantique des champs a donc conduit à une vue plus unifiée de
la nature que la vieille interprétation dualiste en termes à la fois de particules et de champs. Steven
Weinberg, What is QuantumField Theory, and What Did We Think It Is ? arXiv: hep-th/9702027
Selon le formalisme canonique de la TQC appliquée à la physique des particules, un
champ quantique est
Un champ relativiste, c’est-à-dire qu’il est défini en chaque point de l’espace-temps et
doté de propriétés de covariance sous les transformations de Lorentz
Ce champ est quantique, en ce sens qu’il s’agit d’un champ d’opérateurs de création
ou d’annihilation de quanta d’énergie-impulsion (appelés particules ou
d’antiparticules). Ces opérateurs agissent dans un espace de Hilbert (ou plus
précisément un espace de Fock) dans lequel les états du champ sont définis par le
nombre de quanta d’énergie-impulsion donnée. L’état fondamental du champ, appelé
vide quantique est l’état à zéro quantum.
Du point de vue de l’interprétation en termes d’individuation de la TQC appliquée à
la physique des particules, le néophyte que je suis dans la lecture de Simondon propose (voir
la figure)
d’interpréter les opérateurs en quoi consistent les champs quantiques comme des
opérateurs d’individuation (je remarque d’ailleurs que Simondon parle d’opération
d’individuation – page 12 op. cit. –)
d’interpréter comme le préindividuel le système métastable de champs quantiques en
interaction dans le vide quantique où a été injectée l’énergie potentielle apportée par
les particules incidentes, interprétées comme des champs quantiques préalablement
individués
d’interpréter les particules sortantes comme des champs quantiques individués lors
d’événements d’individuation (les petits cercles rouges dans la figure) dans des
détecteurs.
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Je note, pour conclure, qu’une telle interprétation en termes d’individuation de la
TQC permet aussi de lever le paradoxe EPR : la description par la TQC du préindividuel,
l’état réel du système, est complète ; comme théorie des champs elle satisfait le principe des
actions par contiguïté ; « l’intrication » entre les particules des deux branches de l’expérience
EPR se traduit par des corrélations statistiques entre les tribus d’événements d’individuation
enregistrés dans les deux branches.
Légende : Interprétation en termes d’individuation d’une réaction entre particules
élémentaires décrite au moyen de la théorie quantique des champs