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Le multivers peut faire partie d’une réalité plus profonde, unique et parfaitement compréhensible.

"La chose la plus incompréhensible dans l'univers est queque c'est compréhensible », a déclaré un jour Albert Einstein. De nos jours, cependant, l’univers peut difficilement être appelé compréhensible, voire unique. La physique fondamentale connaît une crise associée à deux concepts populaires, souvent appelés «multivers» et «vilain», qui signifie littéralement «univers multiple» et «univers laid».

Comment est l'univers?

Les partisans d'un multiple univers s'affirmentl'idée de l'existence d'un ensemble innombrable d'autres univers, dont certains ont une physique complètement différente et le nombre de dimensions spatiales; dans ces univers, vous, moi et tous les autres, pouvez exister sous la forme d'innombrables copies. "Le multivers est peut-être l'idée la plus dangereuse de la physique", déclare le cosmologiste sud-africain George Ellis.

Dès les premiers jours de découverte scientifiqueune coïncidence improbable a conduit à la nécessité de l'expliquer, de rechercher une cause et un motif cachés. Parmi les exemples contemporains, il y a les suivants: les lois de la physique semblent être finement réglées de manière à permettre l'existence d'êtres intelligents qui peuvent les découvrir - c'est une coïncidence qui nécessite une explication.

Avec l'avènement du multivers, tout a changé: aussi incroyable que soit une coïncidence, dans les milliards de milliards d'univers qui constituent un multivers, au moins quelque part - ce sera. Et si une coïncidence semble être propice à l’émergence de structures complexes, de vie ou de conscience, nous ne devrions même pas être surpris que nous nous trouvions dans un univers qui nous permet d’exister en premier lieu. Mais ce «raisonnement anthropique» implique à son tour que nous ne pouvons rien prédire. Les physiciens du CERN n’ont pas de principes évidents à la recherche de nouvelles particules. Et aucune loi fondamentale ne pourrait être trouvée derrière les propriétés aléatoires de l'univers.

Complètement différent, mais non moins dangereux, en est devenu un autre.le problème est "l'univers laid". Selon la physicienne théoricienne Sabina Hossenfelder, la physique moderne était confuse par son attrait pour le «beau», ce qui a conduit à l'émergence de fantasmes spéculatifs, d'une élégance mathématique, sans aucun lien avec les expériences. Les physiciens sont "perdus dans les mathématiques", pense-t-elle. Et ce que les physiciens appellent "beauté", ce sont structure et symétrie. Si nous ne pouvons pas nous appuyer davantage sur de tels concepts, la différence entre compréhension et correspondance simple avec des données expérimentales sera floue.

Les deux problèmes ont leurs racines. «Pourquoi les lois de la nature ne se soucient-elles pas de ce que je pense être beau?», Se demande justement Hossenfelder. Et la réponse est: ils s'en moquent. Bien entendu, la nature pourrait être complexe, confuse et incompréhensible - si elle était classique. Mais la nature n'est pas comme ça. La nature est la mécanique quantique. Et bien que la physique classique soit la science de notre vie quotidienne, dans laquelle les objets sont séparables les uns des autres, la mécanique quantique est différente. L'état de votre voiture n'est pas lié à la couleur de la robe de votre femme. Mais en mécanique quantique, toutes les choses sont liées les unes aux autres par la causalité, ce que Einstein a appelé "une action terrible à distance". Ces corrélations constituent la structure, et la structure est belle.

Inversement, le multivers semble difficilenier. La mécanique quantique, en particulier, est excellente. La projection d'électrons individuels dans l'écran à deux fentes entraîne l'apparition d'un motif d'interférence sur le détecteur situé derrière l'écran. Dans chaque cas, il se trouve que l'électron passe par les deux fentes à chaque fois.

La physique quantique est la science derrière le nucléaireexplosions, smartphones et collisions de particules - et elle est connue pour son étrangeté, comme le chat Schrödinger, qui se trouve dans un état de suspense entre la vie et la mort. En mécanique quantique, différentes réalités peuvent se chevaucher (telles que «particule ici» et «particule là-bas» ou «chat est vivant» et «chat est mort»), comme des vagues à la surface d'un lac. Une particule peut être moitié ici et là moitié. C'est ce qu'on appelle la superposition, et c'est ce qui conduit à l'apparition d'un motif d'interférence.

Conçu à l'origine pour décrireDans un monde microscopique, la mécanique quantique a montré ces dernières années qu’elle gérait un objet de plus en plus volumineux, s’il était suffisamment isolé de l’environnement. Cependant, pour une raison quelconque, notre vie quotidienne est en quelque sorte protégée de trop de bizarreries quantiques. Personne n'a jamais vu un chat à moitié mort, et chaque fois que vous mesurez la position d'une particule, vous obtenez un certain résultat.

L’interprétation directe suggère que tousLes options possibles ont été mises en œuvre, bien que dans des réalités différentes mais parallèles des «branches Everett» - du nom de Hugh Everett, qui a d'abord défendu ce point de vue, connu sous le nom d'interprétation de la mécanique quantique dans de nombreux mondes. «Les nombreux mondes» d’Everett ne représente en réalité qu’un des exemples du multivers - l’un des quatre. Les deux autres ne sont pas si intéressants et le troisième est le «paysage de la théorie des cordes», sur lequel nous reviendrons plus tard.

Passant à la mécanique quantique pour justifierà la beauté de la physique, nous semblons sacrifier le caractère unique de l'univers. Cependant, cette conclusion n’est que superficielle. Dans une telle image, on oublie généralement généralement que le multivers Everett n’est pas fondamental. Il semble seulement ou "émergent", selon le philosophe David Wallace de l'université de Californie du Sud.

Pour comprendre ce moment, vous devez comprendre le principesous-jacentes aux deux mesures quantiques, ainsi qu’une «action terrible à distance». Le concept d '«enchevêtrement», qu'Einstein, Boris Podolsky et Nathaniel Rosen ont souligné en 1935, est essentiel aux deux phénomènes: en mécanique quantique, un système de deux spins à somme nulle enchevêtrés peut consister en une superposition de paires de spins avec des sens de rotation opposés avec une incertitude absolue dans les sens de rotation des individus. tourne. L'enchevêtrement est une unification naturelle des parties en un tout; les propriétés individuelles des composants cessent d'exister au profit d'un système commun fortement lié.

Chaque fois qu'un système quantique est mesuréou associés à l'environnement, le rôle important de l'enchevêtrement se manifeste: le système quantique, l'observateur et le reste de l'univers sont étroitement liés. Du point de vue de l'observateur local, l'information est dispersée dans un environnement inconnu et le processus de «décohérence» commence. La décohérence est un agent classique: il décrit la perte de propriétés quantiques lorsqu'un système quantique interagit avec son environnement. La décohérence fonctionne comme une fermeture à glissière entre les réalités parallèles de la physique quantique. Du point de vue de l'observateur, l'univers "se sépare" en branches distinctes d'Everett. L'observateur regarde un chat vivant ou un chat mort, mais rien de moyen. Pour lui, le monde semble être classique, même si d'un point de vue global, il reste encore de la mécanique quantique. En fait, de ce point de vue, l'univers entier est un objet quantique.

Monisme quantique

Et nous attirons ici le concept le plus intéressant."Monisme quantique" proposé par le philosophe Jonathan Schaffer. Schaffer réfléchit à la question de savoir en quoi consiste l'univers. Selon le monisme quantique, la couche fondamentale de la réalité est constituée non pas de particules ou de chaînes, mais de l'univers lui-même, compris non pas comme la somme de ses éléments constitutifs, mais plutôt comme un seul état quantique enchevêtré.

Des pensées similaires ont été exprimées plus tôt, par exemple,le physicien et philosophe Karl Friedrich von Weizsäcker: prendre au sérieux la mécanique quantique prédit l'unique réalité quantique unique sous-jacente au multivers. L'uniformité et les infimes fluctuations de la température du fond diffus cosmologique, qui indiquent que l'univers observé peut être retracé jusqu'à un seul état quantique, généralement associé au champ quantique de l'inflation primaire, corroborent cette opinion.

De plus, cette conclusion s’applique à d’autresconcepts multivers. Puisque l'enchevêtrement est universel, il ne se limite pas à notre bulle cosmique. Quel que soit le multivers, si vous acceptez le monisme quantique, tout fera partie d'un tout: il y aura toujours une couche de réalité plus fondamentale sous-jacente aux nombreux univers du multivers, et cette couche sera unique.

Monisme quantique et les mondes multiples d'EverettLes interprétations sont des prédictions de la mécanique quantique. Seule la perspective les distingue: ce qui, du point de vue de l'observateur local, ressemblera aux «nombreux mondes», est en réalité un univers unique et unique (par exemple, un être capable de voir tout l'univers de l'extérieur).

En d'autres termes, beaucoup de mondes sont quantiquesmonisme à travers les yeux d'un observateur qui dispose d'informations limitées sur l'univers. En fait, la motivation initiale d'Everett était de développer une description quantique de l'univers entier en termes de "fonction d'onde universelle". Regardez cela comme à travers une fenêtre boueuse: la nature est divisée en de nombreux morceaux, mais il ne s'agit que d'une distorsion de la perspective.

Le monisme et les mondes multiples peuvent être évités, maisce n’est que si quelqu'un modifie le formalisme de la mécanique quantique - cela entre généralement en conflit avec la théorie de la relativité spéciale d’Einstein - ou introduira la mécanique quantique non pas comme une théorie de la science, mais comme une connaissance: des notions humaines, mais pas de la science.

Dans sa forme actuelle, le monisme quantique devraitconsidéré comme un concept clé de la physique moderne: il explique pourquoi la «beauté», perçue comme une structure, une corrélation et une symétrie entre des sphères de la nature indépendantes de l'extérieur, n'est pas un idéal esthétique déformé, mais une conséquence de la séparation de la nature d'un seul état quantique. De plus, le monisme quantique élimine également la nécessité d'un univers multiple, car il prédit des corrélations qui se réalisent non seulement dans un univers né séparé, mais également dans une branche particulière du multivers.

Enfin, le monisme quantique peut résoudre une crise.la physique fondamentale expérimentale, qui repose sur des collisionneurs toujours plus grands pour étudier toutes les plus petites composantes de la nature. Parce que les plus petits composants ne seront pas une couche fondamentale de la réalité. L'étude des fondements de la mécanique quantique, de nouveaux domaines de la théorie des champs quantiques ou des plus grandes structures de la cosmologie peut s'avérer tout aussi utile.

Tout cela signifie que nous ne devrions pas arrêter de chercher. En fin de compte, ce désir ne nous est pas enlevé. Quelque part au fond, il y a une réalité unique, compréhensible et fondamentale.

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