La "théorie unifiée": j'y renonce, et vous?

[adagio]

Il ne te restes donc plus qu'a faire une brillante Thèse, et surement de remporter le nobel, afin de faire stoper les milliers de chercheurs qui travaillent sur le sujet depuis des années

[Maulus]

Personnellement, je suppose qu'autant de chercheurs s'acharnent à unifier l'infiniment grand et l'infiniment petit pour une bonne raison.
Pour moi, le sens, c'est la simplification.
Des constantes universelles, des équations simples.
On joue à Dieu, on cherche la réponse ultime. L'équation ultime. L'égalité suprême
C'est pas anodin, c'est notre raison de vivre, comprendre et maîtriser les choses.
Nous sommes la Nature prenant le contrôle d'elle-même

[bongo1981]

La théorie unifiée, et ce qui gravite autour... Je vous fais part de quelques pensées personnelles sur le sujet, même si je ne suis pas scientifique moi-même. Mais on peut quand même s'intéresser à ces domaines et en parler si on a quelque chose à dire, ce n'est pas interdit. Je réfléchis à cette notion de théorie unifiée depuis un certain temps, à force de l'avoir vue ici et là au fil des années et au travers de lectures diverses, ouvrages de vulgarisation et autres... J'y ai encore pensé aujourd'hui, ce dimanche 17 janvier 2010, et j'en suis arrivé à une conclusion peut-être provisoire mais que j'arrive enfin à exprimer verbalement.

Dans l'ordre ou le désordre de mes réflexions, d'abord une remarque générale: vouloir à tout prix unifier les lois de la physique n'a aucune utilité évidente, aucune conséquence pratique intéressante, rien qui puisse résoudre le problème de la faim dans le monde, de la déforestation ou de la pollution de l'eau. L'intérêt d'une telle théorie serait d'un autre ordre: résoudre ce que les théoriciens de la physique considèrent comme une incohérence dans leurs modèles - le fait que quand ils passent de la physique quantique à la théorie de la relativité, ça ne "colle" pas. Or je prétends que cette incohérence n'existe pas et je vais tenter brièvement d'expliquer pourquoi, à mon avis, il n'est pas nécessaire ni pertinent de faire "coller" ensemble ces deux modèles.

Je te rappelle juste que la physique fondamentale n'a aucune conséquence pratique intéressante, comme l'électronique, internet, l'imagerie médicale, (et j'en passe...)

L'intérêt des recherches en elles-mêmes n'a que pour but : la connaissance pure, donc je te rejoins là dessus, cela n'aura aucune conséquence sur nos vies (même les travaux de Newton ou Kepler, ou savoir que c'est la terre qui tourne autour du soleil, ou que le soleil tourne autour de la terre, ne résoudra pas le problème de la faim dans le monde).

Ces premiers paragraphes sont limites arrogantes...

Au coeur de la tentative d'unifier les lois de la physique, une interrogation récurrente: pourquoi la gravitation est-elle si faible par rapport aux autres forces fondamentales? Dans le développement de la physique théorique, des réponses très complexes ont été avancées, faisant appel à d'hypothétiques dimensions supplémentaires. Je ne vais pas revenir là-dessus, ce n'est pas mon propos. Il s'agit de modèles séduisants, fascinants même. Mais j'en suis arrivé à une tout autre réponse, en essayant de comprendre ce qui peut différencier la gravitation des autres forces. Et j'ai eu une intuition, difficile à exprimer, basée sur un constat très simple: si la gravitation est la force la plus faible, c'est aussi la plus universelle. Non seulement on la retrouve partout, mais on peut l'expérimenter sans arrêt dans notre quotidien. On n'a même pas besoin d'un objet à portée de la main, notre corps suffit. Cette universalité est structurelle. On peut certes dire la même chose de toute force dans la mesure où elle implique l'interaction entre deux objets, mais c'est encore plus vrai dans le cas de la gravitation.

On peut aussi se dire : si la gravitation est bien plus forte, nous ne serions pas là pour se poser la question.
Il est vrai qu'il n'y a pas d'anti-masse, pour écranter la gravitation (contrairement à la force électromagnétique), c'est pourquoi un monde avec une force de gravitation trop intense ne peut faire émerger la vie.

Dire que la gravitation contribue à structurer notre univers et tout ce qui s'y trouve, c'est lui reconnaître un rôle, une fonctionnalité physique. C'est aussi voir en elle la mobilisation de ressources, comme dans toute force. Il faut prendre en compte le fait que l'énergie contenue dans notre univers est probablement limitée, à l'instar des ressources naturelles de notre planète. Les forces fondamentales ne peuvent pas "flamber" l'univers, sous peine de l'épuiser et de s'épuiser avec lui. Or la fonction de cohésion assurée par la gravitation est sans commune mesure. Seule la gravitation fait en sorte que les choses tiennent, que les corps ne s'écrasent pas les uns sur les autres et ne sombrent pas dans le chaos. Cette cohésion est susceptible d'exister absolument partout. C'est sa faiblesse même. Mais c'est aussi, tout simplement, la répartition plus grande d'un même effort.

Ce n'est pas le rôle de la gravitation de structurer l'univers, je pense que tu raisonnes à l'envers. La conséquence de la gravitation est le rassemblement de la matière en amas etc...
Cette réflexion est plus que naïve.

Les autres forces fondamentales sont plus fortes parce que leur champ d'action est plus limité. Pouvant se concentrer plus localement, là où on les rencontre elles sont plus fortes. La gravitation étant plus "diluée", c'est ce qui explique sa faiblesse. Plus une force est universelle, plus elle est faible mais plus important aussi est son rôle de cohésion. La différence entre les forces fondamentales est peut-être une différence de degré. On a voulu identifier les différentes particules comme des objets distincts, alors que ce sont peut-être avant tout des états distincts, correspondant à des degrés d'intensité différents sur une échelle d'interaction.

Les autres forces sont importantes également, attention à ne pas passer la gravitation au premier plan. Sans électromagnétisme, pas de chimie, sans interaction forte et faible, pas d'étoiles qui puissent briller.

Dès lors, l'interrogation initiale sur le "pourquoi" de la gravitation prend une autre tournure, si on compare les forces comme on compare des températures différentes, des densités différentes ou des volumes différents. La question serait, plus généralement: pourquoi existe-t-il des dénivellations dans notre univers? Parce que l'énergie contenue dans l'univers n'est pas répartie partout de la même façon. Et pourquoi cette différence de répartition? Parce que les objets sont en formation, et que leur structure varie dans ce champ d'interactions que nous nommons l'espace - le concept de temps, qui lui est intimement lié, ayant été introduit pour mesurer ces variations comme autant de décalages, d'irrégularités dans la structure de l'univers et de différences de répartition des forces en présence.

Je suis désolé mais les scientfiique ne t'ont pas attendu pour se demander pourquoi l'univers est homogène à grande échelle, et pourquoi elle est hétérogène à petite échelle.
Je trouve que tu n'as répondu à aucune des questions...

Toute variation nous ramène au temps, toute variation d'échelle aussi et c'est là que je veux en venir. Les essais de "théorie unifiée" reposent, à mon sens, sur une erreur: celle de décrire conjointement l'échelle quantique et l'échelle macrocosmique comme des phénomènes contemporains. Il ne vous est jamais venu à l'idée que quand on change d'échelle dans l'espace, on voyage aussi dans le temps? Que quand vous essayez de voir ce qui se passe à une plus petite échelle, vous vous déplacez quelque part, vous changez de milieu, et que plus vous allez loin dans ce sens, plus vous changez aussi d'époque? Que plus vous vous rapprochez du seuil où vous pouvez espérer "voir" une particule, plus vous vous rapprochez d'un état de l'univers plus proche des origines de celui-ci que de notre époque?

Je pense que tu confonds une durée, et une date.
- une durée est une différence entre deux dates, notamment les échelles microscopiques se déroulent plutôt vite (en µs par exemple) et les phénomènes macroscopiques se déroulent à des échelles plutôt lentes (humaine, en années, cosmologique en milliards d'années)
- une date, par exemple le 20 janvier 2010 (demain)

Les relations intimes entre l'espace et le temps concernent aussi les différences d'échelle "petit/grand". De même qu'on ne se rend pas compte, sur les courtes distances que nous parcourons tous les jours à l'échelle de notre planète, que nous voyageons aussi dans le temps, de même on ne se rend pas compte que deux objets: un petit et un grand, n'évoluent pas dans la même temporalité. Il ne nous viendrait pas à l'idée que le temps d'une mer est différent de celui d'un océan, car les différences de temporalité entre ces deux milieux sont minimes. Et pourtant, quand on a deux espaces ou deux milieux différents, on a aussi deux temps différents. Et deux structures différentes, une petite et une grande, évoluent chacune dans un espace différent qui leur est propre, donc dans une temporalité différente - donc à une autre époque. Une échelle, c'est un milieu spatio-temporel. Autre échelle, autre espace, autre temps, autres lois. Toute théorie unifiée des lois de la physique dans un même univers, le nôtre, serait un non sens, comme chercher à expliquer pourquoi les humains et les dinosaures ne se rencontrent jamais, eux qui évoluent pourtant sur la même planète - sur la même planète oui, mais à quelle époque?

Enfin bref, la réflexion selon laquelle relativité générale et mécanique quantique doivent être unifiées dans une même description provient du fait que la nature a les mêmes lois fondamentales, et doit être décrite par les mêmes équations.
La gravitation est une interaction au même titre que l'interaction électromagnétique, faible et forte, et doit pouvoir au niveau fondamental se décrire comme un échange de particules (à l'approximation des faibles champs près) satisfaisant le formalisme quantique.

La gravitation occupe un rôle particulier, puisque depuis Einstein, l'on sait que la gravitation est directement la manifestation de la courbure de l'espace-temps.
Là où les deux formalismes se contredisent c'est :
- la gravitation est une théorie indépendante du fond : la gravitation c'est l'espace-temps
- la théorie quantique présuppose l'existence d'un cadre : l'espace-temps, et les champs évoluent dans l'espace-temps

[Victor]

Tu n'aurais pas la tête comme une coucourge des fois ?

[bongo1981]

voilà une réponse détaillée qui fait également plaisir à lire, merci. Quelques remarques en vrac sur les points soulevés:
- je ne cherche pas à être arrogant, mais je peux donner cette impression malgré moi car c'est lié, en fait, à l'importance du sujet traité et au fait que je "surgis" dans le débat avec mon message. Il faut le voir plutôt comme la contribution sincère et spontanée de quelqu'un qui s'intéresse au sujet, c'est un véritable témoignage d'enthousiasme pour les travaux menés par les chercheurs, même si j'en viens à entrevoir la possibilité d'un modèle théorique différent;
- je ne suis pas d'accord sur le fait que l'électronique, Internet et l'imagerie médicale n'ont aucune conséquence pratique intéressante, ils peuvent même contribuer à sauver des vies. Par contre, je vois une différence importante avec les tentatives de théorie unifiée, qui effectivement se rapportent à la connaissance pure voire au savoir pur. Ce n'est pas inintéressant, la preuve étant que moi-même je m'y intéresse;

C'était de l'ironie.
Pour préciser :
- l'électronique est née des recherches en physique fondamentale, enfin... à l'époque, c'était considéré comme tel : en 1920, cela a débouché sur l'électronique, les transistors, les lasers etc...
- la relativité générale, qui est une théorie physique issue de la recherche fondamentale, mais qui a pour application par exemple le GPS
- les recherches menées au CERN ont débouché sur internet (le world wide web), les détecteurs de particules (en imagerie médicale), les sources de particules (positron etc... pour traiter les cancers), et j'en passe...
La recherche fondamentale apporte la connaissance pure, mais a énormément d'application connexe.

- la différence fondamentale entre le point de vue des scientifiques sur la question de la théorie unifée et mon invitation (qui n'est qu'une suggestion parmi d'autres) à dépasser cette question et à la laisser de côté, outre le fait que ce sont des spécialistes qui planchent habituellement sur ce sujet alors que ce n'est pas mon domaine, la différence entre nos deux points de vue, donc, tient surtout aux postulats de départ: eux envisagent la physique quantique et la théorie de la relativité comme des phénomènes contemporains, alors que moi j'y vois un anachronisme. D'où la coexistence possible de modèles théoriques concurrents dans ce débat, sans preuve concrète à ce jour de la validité de l'un ou de l'autre. En tout cas c'est ma manière de percevoir cette discussion, mais je suis d'accord sur le fait que mes propos gagneraient à être précisés et développés davantage.

Encore merci à vous pour vos réactions.

J'en reviens à la même argumentation, tu n'as pas compris mes propos, et tu confonds toujours durée et date.
C'est évident que la physique quantique et la relativité générale sont contemporain, ce sont des théories physiques qui ont vu le jour en même temps (1916 et 1900). Il n'y a pas d'anachronisme.

Enfin bref, tu peux relire le paragraphe que j'ai développé.

[adagio]

Voila comme je t'ai dit cherche a faire une thèse si tu as l'intime conviction que tes dires sont vrais, car ce n'est pas en disant ce que l'ont pense que l'ont entre dans l'histoire de la science, ca c'est le domaine de la politique.

La science attend des demonstrations ou des modeles qui decrivent mieux la "réalité" que les modéles existants, et meme dans ce cas il n'est pas toujours évident de "s'imposer".

Aucune intuition, aucune idée n'est mauvaise a la base, il faut juste pourvoir l'etayer un minimum et malheureusement (ou heuresement) c'est rarement avec des mots que cela se fait.

Si tu n'avais pas l'air si sur de toi je t'aurais invité a parcourir les divers post du forum TS pour y trouver des infos, mais ...

[Maulus]

Personnellement j'ai un peu de mal on saisir les points fondamentaux de ta "contre-argumentation".
J'ai l'impression que tes questionnements sont déjà présents dans la réflexion scientifique actuelle autour de l'unification.

Mais si tu pouvais synthétiser les points importants qui sont différents de la réflexion classique

[bongo1981]

J'en reviens à la même argumentation, tu n'as pas compris mes propos, et tu confonds toujours durée et date.
C'est évident que la physique quantique et la relativité générale sont contemporain, ce sont des théories physiques qui ont vu le jour en même temps (1916 et 1900). Il n'y a pas d'anachronisme.

Enfin bref, tu peux relire le paragraphe que j'ai développé.

Si, j'ai bien compris tes propos: quand je parle d'anachronisme, je ne me réfère pas aux dates auxquelles les théories ont été développées, je veux dire que les phénomènes à échelle quantique et à échelle macrocosmique, de mon point de vue, ne sont pas des phénomènes contemporains et ce en raison même de cette différence d'échelle qui induit une différence d'ordre spatio-temporel donc des lois physiques différentes.

Déjà ça c'est faux. La relativité générale est une approximation d'une théorie quantique de la gravitation, tout comme ce qu'est la théorie de Maxwell par rapport à l'électrodynamique quantique. Il est évident que pour qu'il existe un phénomène à l'échelle macroscopique, il faut qu'il y ait quelque chose à l'échelle microscopique.

J'ai comme l'impression que tu ne lis même pas mes arguments pour remettre en cause les tiens. Donc si c'est un dialogue à sens unique (un monologue), je ne continuerai pas.

Donc explique-moi en quoi le fait de constater que l'univers se soit structuré ainsi te permet d'affirmer que comme la mécanique quantique se fait à l'échelle microscopique et la gravitation à l'échelle macroscopique te permet d'affirmer que ces deux théories sont complètement inconciliables (alors que cela a été fait avec l'électromagnétisme). Et si tu me dis que c'est différent, donne nous des chiffres.

Pour moi, ce qui relève de la physique quantique, c'est une autre époque de l'univers.

Les particules existent aujourd'hui, et ce sont elles qui permettent à ton corps d'évoluer ou à ton cerveau de penser. Tu ne peux pas les nier. S'il survient un changement à l'échelle des particules, il se produira des phénomènes macroscopiques visibles. Je te cite tout simplement la supraconductivité, ou la superfluidité qui sont des phénomènes que tu connais sûrement...

S'intéresser aux particules, c'est comme voyager dans le temps et remonter à une époque très lointaine où l'univers était différent et où, de ce fait, la notion de gravitation ne peut être envisagée de la même façon.

Pas du tout d'accord, cf. mon paragraphe précédent, à moins que tu développes un peu plus, là ce ne sont que des affirmations gratuites sans argumentation.

J'en reviens à cette différence de postulat entre ton point de vue et le mien: nous défendons des modèles qui se tiennent d'un point de vue logique et du point de vue des connaissance générales sur lesquelles tout le monde s'accorde (les forces fondamentales par exemple) mais on ne peut pas, pour l'instant du moins, prouver concrètement le bien fondé de l'une ou de l'autre théorie.

Pas d'accord non plus, je te rappelle que postulat, c'est une hypothèse tellement simple que l'on ne le démontre pas, et l'on construit une théorie sur des postulats.
Un postulat n'est pas un point de vue, ce n'est pas discutable, c'est supposé vrai.

Dans la démarche scientifique, l'on peut adopter la vision de Popper qui affirme qu'une théorie ne peut être confirmer, mais seulement infirmer dans la recherche de la vérité, cependant une théorie peut être vraie, ou approximativement vraie dans son domaine d'application (la gravitation de Newton dans le système solaire par exemple), cela c'est adopter un point du vue pragmatique.

Même en admettant qu'une théorie soit fondée jusqu'à preuve du contraire, il peut exister des modèles théoriques concurrents reposant sur des postulats différents.

Tout à fait. Et d'ailleurs c'est ça la recherche scientifique, faire des observations objectives, et essayer de les expliquer toujours avec moins d'hypothèse, et pouvoir confronter plusieurs explications concurrentes.

On n'a jamais vraiment vu de "corde cosmique", alors qu'on a vu des planètes ou des galaxies.

Ce sont des exemples extrêmes. Les cordes cosmiques sont des conéquences de certaines théories.
Cependant l'on a vu des particules (électron, proton, atome etc... oui oui dans les chambres à bulles, on les a mêmes pris en photo).

Il y a des objets validés par l'observation, et d'autres sujets à caution - ce qui laisse la place à une contre-argumentation comme la mienne. Mais il faut surtout relire mon post initial et bien en prendre la mesure, en attendant un développement plus conséquent et de la patience surtout car je risque d'y passer de longues années.

Je ne vois pas où est ta contre argumentation, tu ne fais qu'affirmer sans confronter tes idées aux miennes. Donc je suis ouvert à tout débat, mais il faudrait que tu lise et comprenne mes arguments... sinon cela ne sert à rien d'alimenter un monologue.

[Maulus]

Je reconnais un point dans ce débat c'est quelque part : "l'intemporalité" des particules.
Après tout, le photon est intemporel non ? Si le mouvement c'est le temps qui coule, alors si on considère les référentiels propre à chaque particule, le temps est une notion très relative

[Stardust]

Vous pouvez retrouver ce sujet en ligne et un espace est spécialement préparé pour recevoir pour vos prochains posts à l'adresse suivante : http://dhterence.blogspot.com/
A cette minute ce site affiche cet avertisssement :
"Il n'y a aucun membre pour l'instant.
Soyez le premier !"

(humour)

ps : coucou à tous ! cela fait des mois que je n'ai pas posté ici. Un peu nostalgique. Mais je n'ai plus du tout le temps.

[bongo1981]

Disons que si ton essai est aussi richement argumenté qu'ici... euh... comment dire ?

[Maulus]

Soit pas si sarcastique Bongo, laisse lui du temps...
Même si j'abonde dans ton sens, inutile d'en rajouter

[Lysa]

En même temps, l'idée que tout découle d'une même théorie est-elle justifiée ? Pourquoi accorder aux éléments une singularité ? Rien n'empêche l'univers de disposer d'une multitude de lois et de théories plus ou moins enchevêtrées
Enfin, l'avenir nous le dira !

[Aldebaran]

Parce que ça sonne tellement mieux de pouvoir expliquer la physique de l'univers avec une seule théorie

[Maulus]

Unifier les théories c'est réussir à mettre en corrélation le monde avec lui-même.
Comment justifier/calculer/construire/prédire lorsqu'on étudie les sujets de manière segmentée ?

Dans ce cas précis, l'unification permet d'établir la forme géométrique de l'espace dans l'infiniment petit.
C'est presque aussi important que de savoir que la Terre est ronde

Chercher à assembler les théories afin de construire un ensemble homogène ou les variables peuvent naviguer de l'infiniment grand à l'infiment petit.

[bongo1981]

Mère nature est seule est unique.

Penser qu'il y a une loi régissant le mouvement des corps massifs sur terre, et d'autres lois s'appliquant à des objets célestes dans le ciel, où faut-il en fixer la limite ?

Vu qu'aujourd'hui, nous savons que ces corps sont composés d'atomes tout comme nous, l'on sait qu'ils sont soumis aux mêmes lois, qui sont bien universelles.

[Maulus]

Oui fixer les limites, définir l'universalité des théories...
C'est toute la difficulté

Prendre comme hypothèse que l'infiniment grand est connexe à l'infiniment petit est profondément évident.

[Victor]

Pourquoi invoquez Dieu? Un aveux d'impuissance ? et qu'est ce que vous en savez?

Si vous voulez comprendre relisez les père fondateurs et toutes la métaphysique sous entendue des années 1910-1930, vous verrez que pour écrire de nouvelle choses, ils faut refaire toutes les expériences de pensées de ces années là et ne pas balancer la énième théorie mathématique du genre des théories des cordes qui n’ont aucun concepts concrets dans ce monde physique, refaites toutes les expériences de pensée des fondateurs, vous verrez ce coté magique de la physique