Relativité

 Philosophie, science, religion, morale, physique, métaphysique… les idées ont leur vie propre. Elles se reproduisent, évoluent, se propagent et nous survivent, ainsi via les textes, extraits et citations que nous vous proposons… 

« Tandis que le bateau est à l’arrêt, observez soigneusement des oiseaux voler à des vitesses égales dans toutes les directions de la cabine (…) si vous lancez quelque chose à votre ami, les distances étant égales, vous n’avez pas besoin de le lancer avec plus de force dans une direction que dans une autre, et si vous sautez à pieds joints, vous franchissez des distances égales dans toutes les directions (…) faites maintenant avancer le bateau à l’allure qui vous plaira : pour autant que la vitesse soit uniforme et qu’il n’oscille pas, vous ne constaterez pas le moindre changement dans les effets mentionnés et aucun d’eux ne vous permettra de dire si le bateau est en mouvement ou à l’arrêt (…) Le mouvement est mouvement et agit comme mouvement pour autant qu’il soit en rapport avec des choses qui en sont dépourvues ; mais pour toutes les choses qui y participent également, il n’agit pas, il est comme s’il n’était pas. »

Galilée,
« Dialogue sur les deux grands systèmes du Monde »,1632.

 

 «  Trois degrés d’élévation du pôle renversent toute la jurisprudence, un méridien décide de la vérité ; en peu d’années de possession, les lois fondamentales changent ; le droit a ses époques, l’entrée de Saturne au Lion nous marque l’origine d’un tel crime. Plaisante justice qu’une rivière borne ! Vérité au deçà des Pyrénées, erreur au-delà. »

 Blaise Pascal, « Pensées », 1670, § 294.

 

 « … si la Terre était en repos, le corps qui est en repos relatif dans le vaisseau aurait un mouvement vrai et absolu, dont la vitesse serait égale à celle qui emporte le vaisseau à la surface de la Terre, mais la Terre se mouvant dans l’espace, le mouvement vrai et absolu de ce corps est composé du mouvement vrai de la Terre dans l’espace immobile, et du mouvement relatif du vaisseau par rapport à la Terre. »

Isaac Newton, « Philosophiae Naturalis Principia Mathematica », 1687.

« … même si la mécanique classique ne fournit pas une base assez large pour la représentation théorique de tous les phénomènes physiques, il faut lui reconnaître une part importante de vérité, car elle explique avec une merveilleuse précision les mouvements réels des corps célestes. C’est pourquoi le principe de relativité doit aussi être valable avec une grande précision dans le domaine de la mécanique (…)
… tous les corps de référence K’ doivent être tout à fait équivalents à K pour la formulation des lois de la nature s’ils effectuent, relativement à K, un mouvement rectiligne, uniforme et exempt de rotation (…) C’est dans ce sens que nous parlons du principe de relativité restreinte (…) nous entendrons par « principe de relativité générale » l’affirmation suivante : tous les corps de référence, quel que soit leur état de mouvement, sont équivalents pour la description de la nature (…) cette formulation devra être remplacée plus tard par une autre plus abstraite [en effet] … dans les champs de gravitation il n’existe pas de corps rigides jouissant de propriétés euclidiennes ; la fiction de corps de référence rigide est, par conséquent, inutile dans la théorie de la relativité générale. La marche des horloges est également influencée par les champs de gravitation, de telle sorte qu’une définition physique directe du temps à l’aide d’horloges n’a pas du tout le même degré de précision que dans la théorie de la relativité restreinte. »

Albert Einstein,
« La théorie de la relativité restreinte et générale », 1916,
Dunod, Paris, 2012, p. 16, 70-71 et 116.

« La loi de la constance de la vitesse de la lumière dans l’espace vide, corroborée par le développement de l’électrodynamique et de l’optique, jointe à l’égalité de droit de tous les systèmes d’inertie [principe de la relativité restreinte] (…) a conduit tout d’abord à l’idée que la notion de temps devait être relative, puisque chaque système d’inertie devait avoir son temps propre. »

Albert Einstein, discours prononcé à Londres (1922)

 

« Nous éprouvons naturellement le caractère subjectif du temps qui passe. Qu’il nous faille attendre impatiemment, et le temps nous semblera long ; mais plus nous vieillissons, plus nous avons le sentiment que les années nous filent entre les doigts… Pourtant, nous postulons intuitivement qu’une heure est toujours une heure : quelles que soient les circonstances, si la vision d’un feuilleton filmé dure cent-vingt minutes, il nous apparaît évident que ce laps de temps s’écoulera semblablement pour tout un chacun s’installant devant l’écran, où qu’il se trouve. C’est que notre expérience de l’Univers est extrêmement réduite : nous subissons un champ de gravité relativement uniforme et la vitesse de nos déplacements est infime par rapport à la vitesse limite de la lumière. Nous sommes dès lors forcément très dubitatifs lorsque la théorie de la Relativité nous apprend que l’astronaute qui subirait des accélérations très élevées ou qui traverserait d’intenses champs gravitationnels vivrait un temps propre ralenti et, de retour sur Terre, découvrirait son frère jumeau plus âgé que lui. Leur montre respective aurait confirmé que la durée de chaque séance cinématographique est bien de cent-vingt minutes, mais le second aurait disposé d’un bien plus grand nombre de séances ! »

YvesThelen,
d’après « Éveil à l’esprit philosophique », L’Harmattan, 2009, p. 33-34.

 

«  … avant la théorie de la relativité générale (1915), la physique fournissait une description non locale de la gravitation : si on déplace un caillou sur la Lune, notre poids sur Terre est immédiatement affecté ; on pourrait donc, en principe, communiquer instantanément à travers tout l’univers. Avec la théorie d’Einstein, la gravitation devient un phénomène qui, comme tous les autres phénomènes connus en 1917, se propage à vitesse finie [la vitesse de la lumière] de proche en proche (…) l’homme qui a rendu la physique locale se trouva environ dix ans après sa découverte à nouveau confronté à la non-localité [de la physique quantique]. (…) il est possible et même fréquent que deux objets éloignés l’un de l’autre ne forment, en réalité, qu’un seul objet ! C’est cela, l’intrication. Ainsi, si l’on touche l’un des deux, tous deux tressaillent. »

Nicolas Gisin,
« L’impensable hasard », Odile Jacob, 2012, num : Nord Compo, p. 76 et 70.

 

Multivers

(voir aussi Temps imaginaire)

Philosophie, science, religion, morale, physique, métaphysique… les idées ont leur vie propre. Elles se reproduisent, évoluent, se propagent et nous survivent, ainsi via les textes, extraits et citations que nous vous proposons…

« Ceux qui admettaient des mondes innombrables, par exemple Anaximandre, Leucippe, Démocrite et, à une date postérieure, Épicure, soutenaient qu’ils naissaient et périssaient à l’illimité, quelques-uns venant sans cesse à l’existence et d’autres périssant. »

Simplicius (VI ^e s), « Commentaire sur la physique d’Aristote », 1121, 5.

« Ce n’est pas seulement le nombre des atomes, c’est celui des mondes qui est infini dans l’univers. Il y a un nombre infini de mondes semblables au nôtre et un nombre infini de mondes différents. En effet puisque les atomes sont en nombre infini, comme nous l’avons dit tout à l’heure, il y en a partout, leur mouvement les portant même jusque dans les lieux les plus éloignés. Et d’autre part, toujours en vertu de cette infinité en nombre, la quantité d’atomes propres à servir d’éléments, ou, autrement dit, de causes, à un monde, ne peut être épuisée par la constitution d’un monde unique, ni par celle d’un nombre fini de mondes, qu’il s’agisse d’ailleurs de tous les mondes semblables au nôtre ou de tous les mondes différents. Il n’y a donc rien qui empêche l’existence d’une infinité de mondes. »

Épicure (IV ^e s. av. J.-C.), « Lettre à Hérodote ».

« Or, comme il y a une infinité d’univers possibles dans les idées de Dieu et qu’il n’en peut exister qu’un seul, il faut qu’il y ait une raison suffisante du choix de Dieu, qui le détermine à l’un plutôt qu’à l’autre.
Et cette raison ne peut se trouver que dans la convenance, dans les degrés de perfection que ces mondes contiennent, chaque possible ayant le droit de prétendre à l’existence à mesure de la perfection qu’il enveloppe.
Et c’est ce qui est la cause de l’existence du meilleur, que la sagesse fait connaître à Dieu, que sa bonté le fait choisir, et que sa puissance le fait produire. »

Gottfried W. Leibniz, « Monadologie », 53-55, 1714.

« Il n’est resté qu’une seule ressource au petit nombre d’esprits difficiles qui, plus frappés des injustices prétendues d’un Être suprême que de sa sagesse, se sont obstinés à nier ce premier moteur. Ils ont dit : La nature existe de toute éternité ; tout est en mouvement dans la nature : donc tout y change continuellement. Or, si tout change à jamais, il faut que toutes les combinaisons possibles arrivent ; donc la combinaison présente de toutes les choses a pu être le seul effet de ce mouvement et de ce changement éternel. »

Voltaire
« Dictionnaire philosophique », tome II, Dalibon Librairie, Paris, 1825, p. 288.

« Tout astre, quel qu’il soit, existe donc en nombre infini dans le temps et dans l’espace, non pas seulement sous l’un de ses aspects, mais tel qu’il se trouve à chacune des secondes de sa durée, depuis la naissance jusqu’à la mort. Tous les êtres répartis à sa surface, grands ou petits, vivants ou inanimés, partagent le privilège de cette pérennité. (…)
Toujours et partout, dans le camp terrestre, le même drame, le même décor, sur la même scène étroite, une humanité bruyante, infatuée de sa grandeur, se croyant l’univers et vivant dans sa prison comme dans une immensité, pour sombrer bientôt avec le globe qui a porté dans le plus profond dédain, le fardeau de son orgueil. Même monotonie, même immobilisme dans les astres étrangers. L’univers se répète sans fin et piaffe sur place. L’éternité joue imperturbablement dans l’infini les mêmes représentations. »

Louis Auguste Blanqui, « L’éternité par les astres »,
Librairie Germer Baillère, Paris, 1872, dernières pages.

« À chaque point de branchement de la mécanique quantique dans votre vie (et il y en a eu des milliards et des milliards), vous vous êtes divisé en deux vous, ou plus, lesquels suivaient les branches parallèles mais disjointes d’une même  » fonction d’onde universelle  » (…)
On se demande pourtant : « Pourquoi ai-je l’impression de n’être que dans un seul monde ? » Eh bien, d’après Everett, vous n’avez pas cette impression, vous sentez simultanément toutes les possibilités, c’est seulement ce vous-ci, descendant cette branche-ci qui ne connaît pas toutes les possibilités (…)
Ainsi envisagé, le cerveau de Dieu évolue sans à-coups et de façon déterministe, comme Einstein l’avait toujours soutenu. Le physicien Paul Davies, traitant justement ce sujet dans son livre « Other Worlds« , dit « Notre conscience tisse une voie au hasard le long de la route évolutionnaire aux infinies bifurcations du cosmos, et c’est donc nous, et non pas Dieu, qui jouons aux dés. » »

D. Hofstadter et D. Dennett,
« Vues de l’esprit », InterÉditions, 1987, p. 55-57.

 

« … affirmer qu’il existe, telles des images dans un miroir, une myriade d’autres mondes parallèles au nôtre, c’est supposer que non seulement tout ce qui est possible, mais également tout ce qui est imaginable, advient réellement (…) L’état quantique renvoie à un monde situé au-delà du monde humain, un monde où une infinité de solutions virtuelles, de mondes potentiels, sont amenés à coexister. Dans cette perspective, on peut donc admettre que les univers dits « parallèles » n’existent que dans le domaine quantique, c’est-à-dire à l’état virtuel (…) Avant qu’elle ait fait l’objet d’une observation, une particule élémentaire existe sous la forme d’un « paquet d’ondes ». Autrement dit, tout se passe comme s’il existait une infinité de particules, chacune d’elles ayant une trajectoire, une position, une vitesse, en bref des caractéristiques différentes de toutes les autres. Or, au moment de l’observation, la fonction d’onde s’effondre, et une seule de ces particules innombrables est amenée à se matérialiser, annulant d’un coup toutes les « particules parallèles ». »

Jean Guitton, G. et I. Bogdanov,
« Dieu et la science », Grasset, 1991, p. 155.

« La notion d’univers parallèles permet de réinterpréter le problème de la sélection des constantes fondamentales. Au moment de sa naissance, l’Univers est confronté à de nombreux choix. Il doit par exemple décider de la valeur de la constante de gravitation ou de la masse de l’électron. D’après la théorie de Hugh Everett, l’Univers se divise lors de chacun de ces choix. Naissent ainsi une multitude d’univers parallèles caractérisés chacun par un ensemble donné de constantes fondamentales. La grande majorité de ces univers est incapable de donner naissance à la vie (…) Néanmoins, une petite fraction de ces univers se révèle apte au développement de la vie. C’est en particulier le cas du nôtre. En adoptant ce point de vue, le réglage des constantes fondamentales n’a plus rien de miraculeux. La vie n’est pas née car notre Univers unique était réglé de façon magique. Elle est apparue car nous sommes dans l’un des rares univers parallèles capables de lui donner naissance. »

Olivier Esslinger,
« Les univers parallèles », http://www.astronomes.com, 2003-2007.

« Selon Hawking et Hertog, tous ces univers alternatifs de la théorie des cordes pourraient avoir existé ensemble durant les tous premiers instants après le Big Bang. L’Univers se serait alors trouvé dans une « superposition » de tous ces mondes possibles. Ces univers se sont éteints à l’exception du nôtre. Notre Univers n’est pas le résultat d’un seul commencement et d’une seule histoire, mais d’une multitude de commencements et d’histoires. »

CIRS, 18/07/2006.

 

 « La théorie des multivers a au moins un avantage : elle supprime le mirage de la création unique et donc miraculeuse, pour lui donner une forme multiple et hasardeuse (quantique) où peut opérer un principe de sélection, d’adaptation. Tout se joue éternellement partout. La nécessité du grand Dessein s’efface. Les physiciens réécrivent la multi-genèse sous forme d’une création hasardeuse de multiples cosmos. Dans l’un d’entre eux émergent la vie et la conscience pour la raison que les étoiles, génératrices de carbone, azote, oxygène, entre autres, peuvent y exister, de manière contingente…»

interview de Michel Cassé
réalisé par Jean-Paul Baquiast, automatesintelligents, 2/10/2007.

«  Dès le milieu des années 1980, deux cosmologistes, Andrei Linde et Alex Vilenkin, ont montré que si le processus inflationnaire [expansion extraordinairement rapide de l’univers primordial] a bel et bien eu lieu, il pourrait être responsable d’une création permanente d’univers. Selon ce scénario dit de « l’inflation éternelle », une multitude de régions de l’espace connaîtraient toujours une telle phase d’expansion accélérée, donnant sans cesse naissance à de nouveaux univers bulles. Chaque univers bulle ainsi créé serait différent des autres : les masses des particules élémentaires, l’intensité des interactions, le taux d’expansion auraient des valeurs chaque fois nouvelles, de sorte que tous les possibles en termes de paramètres physiques pourraient se réaliser (…)
Dans tous les cas, les calculs font en effet apparaître un monde qui aurait préexisté à notre univers : le vide quantique avec ses fluctuations vibrionnantes donnant naissance à un, dix, cent, mille, une infinité d’univers… »

Étienne Klein,
« Discours sur l’origine de l’univers », Flammarion, 2010, p. 100-104.

« Une dernière échappatoire [ à la non-localité, l’impossibilité de décrire la nature en termes d’objets bien localisés et indépendants les uns des autres] à la mode chez certains physiciens quantiques consiste à supposer qu’il n’y a jamais de résultats de mesures. Selon cette hypothèse, chaque fois que nous avons l’illusion d’effectuer une mesure ayant N résultats possibles, l’univers se divise en N branches, toutes aussi réelles les unes que les autres, avec dans chaque branche un résultat. L’expérimentateur aussi se divise en N copies, chacune « voyant » l’un des N résultats possibles. C’est l’interprétation des mondes multiples, ou multivers par opposition à notre univers. Les adeptes de cette interprétation affirment que leur « solution » est la plus simple car elle évite le vrai hasard… »

Nicolas Gisin,
« L’impensable hasard », Odile Jacob, 2012, num : Nord Compo, p. 130.

« … l’espace-temps quadridimensionnel n’est qu’un modèle provisoire, car il n’est pas compatible avec la théorie quantique. Cette théorie introduit un indéterminisme fondamental au niveau des « choix » de la nature à l’échelle des particules élémentaires (…) la théorie des cordes a proposé une solution très élégante pour résoudre autrement ce problème en nous ramenant dans un cadre déterministe, faisant appel à des dimensions supplémentaires de l’espace, dans lesquelles pourraient se trouver ces informations. Le maintien de ce cadre déterministe conduit cependant à envisager l’existence d’une myriade d’univers parallèles… »

Philippe Guillemant,
«Théorie de la double causalité», Éditions du Temps, n°2, mars 2014.

«  Lorsque nous discutons des univers parallèles, nous distinguons quatre niveaux différents : le niveau I (d’autres régions très lointaines dans l’espace où les lois apparentes de la physique sont les mêmes, mais où l’histoire s’est déroulée différemment parce que les choses ont débuté autrement), le niveau II (des régions d’espace où même les loi apparentes de la physique sont différentes), le niveau III (des mondes parallèles situés ailleurs dans l’espace de Hilbert où la réalité quantique est à l’œuvre) et le niveau IV (des réalités complètement disjointes gouvernées par des équations mathématiques différentes).
Les univers parallèles ne sont pas une théorie en soi – ce ne sont que des prédictions de certaines théories. »

 Max Tegmark,
« Notre univers mathématique – En quête de la nature ultime du Réel »,
Dunod, Poche, 2014, p. 464-465.

Espace

(voir aussi Relativité et Univers)

 Philosophie, science, religion, morale, physique, métaphysique… les idées ont leur vie propre. Elles se reproduisent, évoluent, se propagent et nous survivent, ainsi via les textes, extraits et citations que nous vous proposons…

« L’espace entre le ciel et la terre ne ressemble-t-il pas à un soufflet de forge ? Bien que vide intérieurement, il ne s’épuise jamais ; plus on le meut, plus il exhale ; plus on en parle, plus vite on aboutit à l’impasse. Mieux vaut s’insérer en son intérieur. »

Lao-Tseu, « Tao-tö king », bibl. de la Pléiade, Gallimard, 1993, p. 7 V.

  « L’espace est de durée éternelle et de nature immuable, et ce parce qu’il est l’effet émanant d’un être éternel et immuable. Si jamais l’espace n’avait pas existé, Dieu, à ce moment-là, n’aurait été présent nulle part… »

Isaac Newton, «De gravitatione et equipondio fluidorum», 1666.

 « L’espace est une représentation nécessaire, a priori, qui sert de fondement à toutes les intuitions extérieures. On ne peut jamais se représenter qu’il n’y ait pas d’espace, quoique l’on puisse bien concevoir qu’il n’y ait pas d’objets dans l’espace. Il est donc considéré comme la condition de la possibilité des phénomènes, et non pas comme une détermination qui en dépende ; il est une représentation a priori qui sert de fondement, d’une manière nécessaire, aux phénomènes extérieurs. »

Emmanuel Kant, « Critique de la Raison Pure », 1781.

 « L’espace et le temps sont les modes par lesquels nous pensons et non les conditions dans lesquelles nous vivons. »

Albert Einstein (1879-1955)

« D’après la mécanique classique et d’après la théorie de la relativité restreinte, l’espace (l’espace-temps) jouit d’une existence indépendante vis-à-vis de la matière ou du champ. Pour pouvoir généralement décrire ce qui remplit l’espace et dépend des coordonnées, il faut supposer tout d’abord l’existence de l’espace-temps ou du système d’inertie avec ses propriétés métriques, car autrement la description de « ce qui remplit l’espace » n’aurait pas de sens. Selon la théorie de la relativité générale, par contre, l’espace ne jouit pas d’une existence indépendante vis-à-vis de « ce qui remplit l’espace » et dépend des coordonnées (…)
Descartes n’avait donc pas tellement tort quand il se croyait obligé de nier l’existence d’un espace vide (…) : un espace « libre de champ » n’existe pas. »

Albert Einstein, « La théorie de la relativité restreinte et générale », 1916,
Dunod, Paris, 2012, p. 177-178.

«  Il est tentant de chercher à préciser la nature concrète de cet espace tridimensionnel qui nous est si familier. En fait, cette tentative est vouée à l’échec ; pour le comprendre, il suffit de constater que, même lorsque rien ne l’occupe, l’espace qui contient notre Univers a le pouvoir d’imposer à la lumière une vitesse rigoureuse : la mystérieuse « vitesse de la lumière dans le vide » partout égale à 300 000 km/sec. Plus invraisemblable encore est un constat dont nous ne nous étonnons plus tant il a été rendu banal par l’usage des téléphones portables : en chacun de ses points, qu’il soit vide ou non, l’espace contient une multitude de conversations transmises par radio entre nos contemporains. Cette présence, que nos sens sont incapables de déceler, est bien réelle, puisqu’elle se manifeste dès que nous réglons nos appareils sur les codes et la fréquence voulus. »

Albert Jacquard,
« La Science à l’usage des non-scientifiques », Calmann-Lévy, 2001, p. 183.

«  L’espace-temps est courbé par la distribution de masse et d’énergie qu’il contient. Si des corps comme la Terre se déplacent sur des orbites courbes, ce n’est pas parce qu’ils sont poussés par cette force qu’est la gravitation : ils le font parce qu’ils suivent la trajectoire la plus directe possible au sein d’un espace qui, lui, est courbe (…)
En présence de matière, l’espace-temps à quatre dimensions est déformé, ce qui courbe les trajectoires des corps dans l’espace à trois dimensions… »

Stephen Hawking,
« Une belle histoire du temps », Flammarion, 2005, p. 50-51.

 

« … en entraînant les galaxies dans son expansion, l’espace les fait s’éloigner les unes des autres (…) l’origine de ce mouvement de récession n’est pas une explosion qui a eu lieu en un point donné de l’espace. En fait, la récession des galaxies provient de la croissance continuelle de l’espace lui-même (…) Plus deux galaxies sont éloignées l’une de l’autre, plus il y a d’espace entre les deux, plus elles s’éloignent rapidement l’une de l’autre avec l’expansion de l’espace (…) dans un univers spatialement infini, l’étendue spatiale était déjà infinie au moment du big bang. A cet instant initial, la densité d’énergie est montée en flèche et une température absolument énorme fut atteinte, mais ces conditions extrêmes régnaient partout, pas uniquement en un point. »

Brian Greene,
« La magie du cosmos », R. Laffont, 2005, p. 280, 283 et 301.

« On peut aussi se demander, comme les corps macroscopiques sont constitués de systèmes quantiques (particules élémentaires, atomes, etc.), et comme leurs propriétés macroscopiques résultent de l’effet sous-jacent des propriétés quantiques et sont comme « émergentes » à leur niveau propre à partir de ces dernières, si le concept d’espace physique lui-même ne serait pas « émergent » à ce niveau, que l’on supposerait constitué à partir de l’effet de propriétés quantiques qu’on pourrait appeler « pré-spatiales »».

Michel Paty, « L’espace physique vu du monde quantique »,
in « L’espace physique entre mathématiques et philosophie »,
Marc Lachèze-Rey coord., éd. EDP Sciences, 2006.

« Imaginez que vous regardez par la fenêtre d’un train. Vous voyez le paysage qui défile. En réalité, le paysage ne défile pas : c’est votre mouvement – plus exactement celui du train – qui crée l’impression que vous avez que le paysage défile. Des physiciens imaginent que l’espace-temps est comme le paysage traversé par le train : il serait là, statique, sans temporalité propre. Il ne défilerait pas et c’est notre mouvement au sein de l’espace-temps qui créerait en nous l’impression que le temps passe. Cette conception, dite de l’ »univers-bloc », considère que tous les événements, qu’ils soient passés, présents et futurs, coexistent dans l’espace-temps en ayant tous la même réalité, de la même façon que les différentes villes coexistent en même temps dans l’espace : tandis que je suis à Paris, Brest et Strasbourg existent tout autant que la capitale, la seule différence entre ces trois villes étant que Paris accueille présentement ma présence, alors que ce n’est le cas ni de Brest ni de Strasbourg. Dans ce cadre, tout ce qui a existé existe encore dans l’espace-temps et tout ce qui va exister dans le futur y existe déjà. »

Etienne Klein,
« Le futur existe-il déjà dans l’avenir ? », Éditions du Temps, n°1, mars 2014.