Réflexions sur notre univers

bienvenue

Je sais qu'il est vain d'essayer d'appréhender les mystères de l'univers par la seule pensée.

Mais je ne peux pas m'empêcher de chercher des réponses aux questions qui se posent ni de regarder au-delà des horizons.

Ce besoin irrationnel d'explications rationnelles m'a conduit à construire une vision personnelle de notre univers.

Cette conception n'est pas étayée mathématiquement mais elle est l'aboutissement d'années de lecture et de réflexion que j'aimerais confronter à d'autres avis pour la faire évoluer.

Mon adresse: pgrpgr@hotmail.fr

En application de la loi française du 11/03/1957 (art. 40 et 41 alinéas 2 et 3), de l'article 425 du code pénal et du code de la propriété intellectuelle du 01/07/1992 articles 335.2 et suivants, toute reproduction intégrale ou partielle de la présente publication est strictement interdite sans mon consentement.

... Bonne lecture !

Notre perception de l'univers

Notre compréhension de l'univers est en partie fondée sur la perception de notre milieu, autant dire qu'elle est limitée par nos sens.

Les cinq sens humains sont si peu performants qu'ils nous induisent volontiers en erreur, qu'ils soient ou non contrôlés et parfois corrigés par le cerveau - qui a lui-même ses limites.

Notre odorat est si peu développé qu'il ne nous est d'aucune utilité pour caractériser notre environnement, à la différence de nombreux animaux.

Le toucher est encore plus sommaire. Nous ne distinguons que le rugueux, le doux, le froid et le chaud.
Et encore ! Le métal semble toujours plus froid que le bois à température égale.

Ne parlons pas du goût qui ne connait que le sucré, le salé, l'amer et l'acide.

L'ouïe est plus fine, mais sa portée est courte et l'analyse auditive difficile lorsque plusieurs sons de sources différentes sont mêlés.

Notre sens le plus développé est sans conteste la vue, dont le champ d'action va de quelques centimètres jusqu'à l'horizon avec un pouvoir séparateur élevé.

Néanmoins nous percevons moins de couleurs que bon nombre d'espèces animales dont le spectre visuel s'étend de l'infrarouge à l'ultraviolet.

Depuis l'antiquité l'acquisition des connaissances de notre environnement a donc été principalement fondée sur l'observation visuelle :

Observation directe à notre échelle (le naturalisme, la botanique ...) associée à des méthodes de classification, et un peu plus récemment par l'observation microscopique

Observation du ciel assistée par l'optique, l'astronomie, qui a permis d'entrevoir l'échelle supérieure avec ses limites imputables à notre vision : la matière sombre, les trous noirs et les quasars ne sont pas visibles, et sur une même image on peut voir côte à côte des objets célestes très distants l'un par rapport à l'autre qui n'ont pas existé en même temps, etc.

Pour suppléer à nos déficiences sensorielles nous avons fait appel aux mathématiques et à la technologie (l'astrophysique)
Grâce à cela nous mesurons les énergies en jeu dans le cosmos : champs magnétiques des astres, rayonnement des pulsars et des quasars ... alors qu'autrefois seul l'aspect matériel ou lumineux nous était perceptible.

Outre une meilleure observation de l'infiniment grand, un nouveau domaine d'investigation s'est récemment ouvert à nous : l'infiniment petit et la constitution de la matière grâce aux accélérateurs de particules.

Deux grandes théories mathématiques ont vu le jour au vingtième siècle :

La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, pour notre échelle et l'infiniment grand
La théorie des quanta de Niels Bohr, applicable à l'infiniment petit.

Bien qu'Einstein ait renié la théorie des quanta (après en avoir été l'initiateur) parce qu'elle était incompatible avec la sienne, et même si la théorie de la relativité générale n'était pas vérifiable à l'époque, nous savons aujourd'hui que ces deux théories sont fondées et qu'elles "fonctionnent".
Pour preuve, la mécanique quantique a donné naissance par exemple au laser qui génère une lumière dite "cohérente" inexistante dans la nature.
Quant aux théories d'Einstein elles ont démarré l'ère nucléaire (équivalence énergie/matière E = MC²) et mené notamment à la découverte des trous noirs et de l'antimatière.

Mais cette dualité que l'on ne peut plus remettre en cause peut paraître inacceptable.

La science s'achemine progressivement vers l'unification des lois et des forces de l'univers.
Alors comment admettre que la théorie des quanta ne s'applique qu'au cœur invisible de la matière, et qu'il faille recourir à la théorie de la relativité pour modéliser l'univers visible ?

Il serait normal qu'il y ait deux théories distinctes s'il y avait deux univers disjoints.
Mais il est insensé de penser que deux univers distincts coexistent indépendamment, la mécanique quantique régissant la matière élémentaire selon ses lois, la mécanique céleste animant les étoiles selon d'autres lois, et où notre monde serait justement (belle coïncidence) à l'intersection des deux.
Que je sache, les particules élémentaires comme les galaxies constituent un univers unique qui, par définition, englobe toute la création au sein de laquelle nous existons.

Alors où est l'erreur ?

Les principes de ces deux théories sont incompatibles (la gravité n'est pas définie par le modèle quantique) et je pense qu'aucune des deux ne peut rejoindre l'autre parce qu'elles ne sont pas de même nature.

En effet, la théorie des quanta a vu le jour sans qu'il soit fait appel à nos sens.
La structure de la matière et son comportement ne sont pas directement observables par l'homme ni imaginables sans outils mathématiques ou technologiques (les chambres à bulles)
Tandis que la mécanique céleste a été initiée et mise en équation à partir de l'observation des astres et de leurs mouvements.
Certes, le concept de la courbure de l'espace-temps ajoute une pierre immatérielle à l'édifice mais ne s'oppose pas aux lois et principes mis en évidence précédemment, nés de l'observation et de l'expérimentation humaine.

Notre conception de l'univers procède en majeure partie de la vision que nous en avons et des données humaines.

Nous allons voir par la suite que l'espace et le temps sont des concepts d'êtres vivants.
Je pense que de cette façon nous ne pouvons pas définir autre chose qu'un pseudo-univers perceptible par l'homme, un univers qui n'existe que par et pour l'homme (certains pensent que l'univers n'existe que parce qu'il a des observateurs) et qui n'est qu'une approximation satisfaisante pour notre entendement de l'univers réel.

Nous sommes dans la situation du poisson rouge qui ne peut imaginer le monde qu'au travers des limites restrictives et déformantes de son bocal.

L'objet de mes interrogations c'est évidemment cet univers réel qui ne nous est accessible que par la réflexion et la spéculation.

Spéculations

Revenons aux théories fondamentales.

Il est clair que la théorie de la relativité générale ne s'applique pas aux atomes et ne définit pas le comportement intrinsèque de la matière.
Il serait inconvenant de mettre en doute la vision d'Einstein, mais que peut-on attendre d'une théorie dont le champ d'application n'est pas universel ?

Par contre, on pourrait espérer étendre la théorie des quanta à l'infiniment grand pour sortir radicalement du carcan des limitations humaines.
La mécanique quantique affirme que la réalité est ondulatoire.
La représentation spectrale permet de savoir de quelles ondes sont faits les objets, les phénomènes et autres éléments de notre monde. Rien ne s'oppose donc à définir le système solaire, par exemple, comme un faisceau d'ondes complexes.
La théorie de la gravité quantique à boucles (ou la théorie des cordes) viendra peut-être permettre de coiffer et réunir nos deux théories fondamentales.

La matière noire (substrat de l'univers) et l'énergie noire, invisibles mais mesurables, ne sont pas théorisées.
Les trous noirs absorbent des quantités croissantes de matière. Cette matière échappe donc à l'espace-temps, mais pourquoi cesserait-elle d'exister ? Elle devient sans doute sous-jacente à notre univers, peut-être convertie partiellement en énergie (équivalence matière/énergie).
Matière noire et énergie noire pourraient donc être produites par les trous noirs qui sont des portes de l'espace-temps. C'est une explication simpliste, mais au stade actuel de nos connaissances toutes les spéculations sont permises.

Une seule chose est sûre : la matière noire maintient la cohésion de l'univers, tandis que l'énergie noire tend à le disperser.

Mais d'abord, c'est quoi l'espace ?

A l'échelle sidérale les distances se mesurent en Parsec, unité de mesure qui fait appel à la vitesse de la lumière, et donc au temps.

Une année lumière représente la distance parcourue par la lumière en 1 an.
En effet, la longueur métrique linéaire que nous utilisons sur terre ne peut s'appliquer dans l'espace du fait de la courbure de l'espace-temps.

L'espace en 2 ou 3 dimensions est lié à la notion de distance, c'est à dire au chemin qu'il faut potentiellement emprunter pour aller d'un point A vers un point B.
Sans voyageur potentiel la notion d'espace n'a donc aucun sens, ce que semble démontrer l'intrication quantique.

Et c'est quoi le temps ?

C'est une notion beaucoup plus complexe et totalement subjective puisque seuls les êtres vivants peuvent l'appréhender. Le temps ne représente rien pour une pierre.
Il est probable aussi que le temps n'ait pas la même valeur pour une tortue bicentenaire que pour une éphémère dont la durée de vie est d'environ 10 heures.

Le temps génère un cursus provenant du passé qui se dirige vers l'avenir en passant par le présent.

Je pense que le concept de temps est engendré par les échanges chimiques qui animent les êtres vivants (métabolisme basal pour ce qui nous concerne)
En effet, les réactions chimiques au sein des cellules ne sont pas instantanées et les chaînes de combinaisons se succèdent selon un ordre bien défini par la nature qui ne peut en aucun cas s'inverser. On ne peut pas faire du raisin avec du vin. La flèche du temps est résolument orientée vers le futur.
C'est pourquoi les voyages aller-retour dans le temps, chers aux écrivains de science fiction, sont impossibles et que malheureusement on ne pourra jamais faire un enfant à partir d'un vieillard : le temps est univoque puisqu'il procède du cycle de vie et anime notre horloge biologique.

Le temps pourrait être un concept émergent aux grandes échelles, un peu comme le concept de la surface de l’eau, qui existe au niveau macroscopique, mais qui n’a plus de sens quand on l’examine au niveau atomique.

Pour moi, le temps n'est pas une donnée fondamentale de l'univers, c'est un paramètre d'observateur.

Toutes ces considérations me font douter d'un univers définissable par l'espace et le temps.
Philosophiquement on pourrait d'ailleurs difficilement justifier que l'univers soit fondamentalement fondé selon de purs critères humains.

Ma vision de l'univers

Je n'ai pas la compétence mathématique pour bâtir une théorie scientifiquement acceptable, mais à défaut j'ai fini au fil des années par acquérir une intuition raisonnée de ce que pourrait être l'Univers intangible.

Réfléchissons ...
Les êtres vivants font partie de l'univers et ne peuvent exister que dans son contexte.
Mais l'univers pourrait exister sans aucun être vivant.
Dans ce cas, le temps et l'espace (critères inhérents au seul monde vivant) n'existeraient pas.
L'univers ne serait pas tangible mais potentiel.

Comparons par analogie le système atomique au système solaire :

Les planètes tournent autour du soleil comme les électrons tournent autour de leur noyau. A tout instant nous pouvons localiser dans l'espace chacune des planètes et prévoir leur situation dans un calendrier cosmique.
En mécanique quantique on ne peut pas définir précisément la position de chaque électron. C'est la non-localité quantique. On parle de "nuages" d'électrons pour dire que les électrons sont situés potentiellement quelque part dans leur couche autour du noyau. C'est une mécanique probabiliste parce que le temps n'a pas cours au niveau sub-atomique, faute d'observateur.

Projetons cette mécanique quantique à l'échelle planétaire dans cet univers privé d'êtres vivants :
Les planètes du système solaire sont alors potentiellement dans un nuage orbital autour du soleil, et la position de notre système n'est plus définie au sein de la voie lactée - notre galaxie - laquelle se trouve dans son propre nuage de révolution au sein de notre super amas, etc.

L'univers n'est plus déterminé mais probabiliste. C'est un principe créatif.
Il n'y a plus ce que nous appelons "réalité" qui est un ressenti généré par les sens des espèces vivantes.

Paradoxe : puisque le temps n'a pas cours on ne peut plus dire, par exemple, que l'univers a commencé par le Big-bang, s'est dilaté et que son expansion est cyclique ou infinie.
Cet univers intangible est dans son nuage de création, sans début ni fin car ce vocabulaire fait référence à une chronologie inappropriée : le temps n'existe pas puisqu'il n'y a aucun être vivant pour le percevoir.

Ce Maître-Univers serait en fait un nuage d'univers, le générateur de tous les univers possibles, avec et sans êtres vivants, dans une infinité de potentialités.
Dans un tel contexte les lois fondamentales de l'univers que nous connaissons ne sont pas universellement établies. Elles sont dominées par les lois de la probabilité et de la statistique qui n'offrent aucune certitude et sont parfois déroutantes.
Exemple : une première horloge est très précise mais avance constamment d'une minute.
Une autre est cassée et marque perpétuellement 11 h 45.

Statistiquement, la plus juste des deux est celle qui est cassée car elle donne l'heure exacte deux fois par jour, tandis que l'autre n'indique jamais l'heure exacte.

Que serait notre univers peuplé d'êtres vivants dans ce nuage d'univers possibles ?

Il pourrait s'agir d'une sécante particulière de toutes les probabilités, qui autorise les êtres vivants d'abord à exister, à se développer, puis à interagir avec leur milieu.
C'est la bulle singulière qui conduit l'être pensant à prendre conscience de l'univers qui l'a engendré.
Il y avait une chance sur des centaines de milliards pour que cette sécante détermine un univers favorable à notre existence et nous donne cet état de conscience.

Pourtant c'est une chance inéluctable qui, si elle n'était pas avérée, nous priverait d'en parler en ce moment (toujours le déterminisme)

Mais ce déterminisme ne s'applique pas au cheminement de la sécante.

Chacune de nos moindres actions oriente son parcours au sein des probabilités de façon irréversible.

Un acte, une erreur, une pensée, une rencontre ont une incidence sur le déroulement de notre histoire qui est aussi celle de notre planète et donc de notre univers.

Je pense aussi que cette sécante temporelle liée à la conscience du vivant génère la réalité de notre monde, inhérente à notre condition.
La réalité est un filtre qui masque les probabilités et les occurrences qui ne nous concernent pas.
Ce vecteur de cohérence du monde vivant c'est (on y revient) la perception et la gestion du temps.
Démonstration :

Prenons la bobine d'un film cinématographique.
Découpons la pellicule en autant de petites images indépendantes que l'on mélange.
Je place aléatoirement toutes les images sur une table, et j'amène devant nos plus grands réalisateurs.
Personne ne pourra comprendre ni remonter le film. Et pourtant tout son contenu informatif est là, sous les yeux.
Au mieux chacun va tenter de recomposer un film à sa façon, différent bien sûr du film d'origine.
Maintenant réassocions les images au vecteur temps, projetons-les dans le bon ordre chronologique à 25 images/seconde: tout le monde découvrira sans effort la même histoire dans sa vérité originelle.
Cela tend à montrer que l'esprit humain n'est pas capable d'appréhender l'ensemble des informations brutes émanant de tous les univers potentiels.
Seules les informations séquencées par le temps sont perceptibles, et de durée suffisamment longue pour nous permettre de percevoir et de traiter mentalement ces informations.

La sécante des probabilités serait en fait l'unique façon pour nous de percevoir un univers cohérent, compatible avec notre intellect et nos sens.

Comme un film.

________________________________________

La réalité

Précédemment j'ai fait un parallèle entre notre perception de l'environnement, que nous appelons réalité, et le cinéma.

C'est la meilleure analogie qu'on puisse faire. Ne dit-on pas que le cinéma créé une réalité virtuelle ?

Nous allons voir que notre réalité est tout aussi virtuelle que celle du cinéma.

Le schéma ci-dessous illustre le principe de création de la réalité pour un mammifère :

Les informations brutes sont des ondes engendrées par l'univers intangible.

La limite de perception est la frontière individuelle entre le champ d'information externe et le domaine de perception.

Le domaine de perception représente l'étendue de prise en compte des informations accessibles par l'individu.

Les cinq sens alloués aux mammifères correspondent aux capteurs physiques dont ils sont dotés (rétine, cellule auditive, peau, papille gustative, cellule olfactive)
Dommage que nous n'ayons pas de langue bifide comme les serpents pour capter les infra-vibrations, de magnétite cérébrale comme les pigeons voyageurs pour l'orientation absolue, ou de sonar comme les chauves-souris pour évaluer les distances; cela nous procurerait des sens supplémentaires qui modifieraient sensiblement notre réalité.

Les capteurs sensoriels sont connectés nerveusement au cortex cérébral qui centralise les données pour les interpréter.

Les informations brutes sont les mêmes pour tous puisqu'elles proviennent de notre univers sous forme d'ondes.
Mais nous avons vu que nous n'avons pas, loin s'en faut, tous les capteurs physiologiques pour traiter l'ensemble des données. Nous ne gérons qu'une toute petite partie d'entre elles.
La limite de perception agit donc comme un filtre.

Nous avons une vision très fragmentaire de l'environnement, définie dans le domaine de perception.
De surcroît, la prise en compte des informations par nos capteurs sensoriels demande du temps.
Aucun de nos sens ne fonctionne en instantané: un son trop bref n'est pas perçu, une image trop fugace non plus, et ainsi de suite.
Il est clair que tous les événements fugitifs de l'univers nous échappent.

Par ailleurs, la qualité de l'information dépend du milieu ambiant : le son se propage mieux dans l'eau que dans l'air mais la bande passante est plus faible, etc.

Au final, le cerveau reçoit une partie des informations et les traite ... plus ou moins bien.
Le cortex n'est pas à la hauteur de ses capteurs dont le niveau de performance est quasiment constant.
C'est la raison pour laquelle la nature a limité le volume des informations transmises.
En effet, le niveau de traitement cérébral nécessaire à une bonne analyse dépend de la concentration, du niveau de fatigue, de la disponibilité et de la qualité intrinsèque de l'individu (un musicien analysera les sons mieux que quiconque; les couleurs seront mieux perçues par un peintre ...)

Ajoutons à cela qu'il est quasiment impossible de redoubler d'attention avec plusieurs sens en même temps.
Si l'on fait un effort de détection accrue sur l'un de nos sens ce sera au détriment des autres sens.
Seuls la vue et l'ouïe peuvent être exacerbés ensemble car ils correspondent à l'instinct primitif du chasseur privilégié par la nature.

La détection étant acquise le cerveau analyse donc l'information comme il peut, et le résultat n'est pas garanti comme en témoignent les illusions d'optique par exemple.
Pire, même si la perception sensorielle est correcte le cerveau peut se permettre d'interpréter le résultat pour le rendre acceptable, de le nier carrément ou même de l'inventer de toutes pièces (les soucoupes volantes ou les fantômes)

Notre réalité n'est donc qu'une image fragmentaire, déformée, transposée, dérivée du milieu dans lequel nous existons. Elle est imparfaite, voire trompeuse, mais nécessaire et suffisante à notre survie en son sein.

___________________________________________