Gamberge sur le futur de l'Univers ;-)

[Jean-Jacques Wawrzyniak]

Nous connaissons tous les 4 forces - nucléaire forte / faible, électromagnétique, gravitationnelle et notre tentative de les unifier. Une représentation les montre unifiées quand on remonte le temps vers le Big Bang.

Je vous propose la réflexion suivante : Placez-vous dans la situation inverse à cette unification, situation qui est ni plus ni moins l’évolution actuelle de notre univers.

Quel serait alors notre très très lointain futur ?

Une fois tous les cycles passés (création d’étoiles, trou noirs qui rejettent de l’énergie,…) notre univers continue à se refroidir.
Cette réflexion va au-delà des théories du Big Crunch /Rip.
Il y a une durée de vie certes très longue pour les particules sauf le proton qui paraît vivre une éternité.

Peut-on imaginer une disparition des forces avec les particules correspondantes? comment cela se passerait-il ? selon qu’elle séquence ?

JJ

[Georges Leterme]

Eh bien dis-donc !... JJ, tu n'y vas pas de main morte ! Vaste programme !
N'importe quel quidam peut-il avoir sa petite opinion personnelle sur le destin de l'Univers, concurrençant par-là ces grandioses théories astrophysiques qui lui sont inaccessibles ?
La réponse est… Oui !
Toute théorie n'est qu'hypothèses. C'est le meilleur modèle mis au point pour expliquer ce que l'on observe, et rien de plus. Ce modèle n'est que provisoire, tant qu'une nouvelle observation ne vienne la contredire. Libre à chacun d'imaginer ce qu'il veut tant qu'on ne peut le contredire… Ce qui ne veut pas dire, donc, qu'il a raison. S'il le croit, c'est un mauvais quidam… Le bon quidam doit se dire (à répéter : "tant qu'on ne peut le contredire") : « Ce que je pense est possible, mais seulement possible et absolument pas garanti. »
Alors on peut s'en donner à cœur joie ! Et, puisque tu le demandes, JJ, je vais y aller de ma musique pour rigoler un peu…
J'ai tendance à croire à un mouvement pendulaire de L'Univers. Tout se répète perpétuellement.
Tu vas me répondre : "L'expansion de l'Univers s'accélère et, conformément à la Relativité qui prévoit la possibilité d'une expansion perpétuelle, c'est ce qu'il va arriver."
D'abord, cette accélération n'est peut-être pas aussi sûre qu'on le dit. Vers l'an 2000 on affirmait mordicus que l'Univers était plat et en expansion décroissante. Il faut beaucoup de temps pour s'assurer de telles découvertes. Mais j'admets que c'est probable…
Et puis, rien ne prouve que cette accélération soit perpétuelle. Il me semble qu'on n'en sait rien… Dans ce cas, mon mouvement pendulaire reste possible.
On se trouve alors (toujours en conformité avec la Relativité) dans le cas imaginé par Friedman d'une expansion suivie d'une contraction. En termes actuels c'est le scénario : Big-Bang, expansion, contraction, Big-Crunch.
En vertu de mon principe, l'instant du Big-Crunch est strictement identique à celui du Big-Bang. Et tout recommence à l'identique, périodiquement. Cela signifie que, pratiquement, le cycle est enregistré par la Nature…
Tu vas me dire : "Les choses étant faites de particules, les événements sont soumis à leur fantaisie permise par le principe d'indétermination et il n'y a pas de raison qu'ils se répètent à l'identique. Au contraire, ils ont beaucoup plus de chances d'être différents. On ne peut imaginer que ce nuage au-dessus de moi se retrouvera à l'identique au-dessus de moi... dans plusieurs dizaines de milliards d'années (par exemple environ 30 milliards si nous sommes au milieu du cycle)".
Et je te réponds : "Quand on enregistre une symphonie il entre en jeu une quasi-infinité de particules, et pourtant on peut l'écouter autant de fois que l'on veut, intégralement identique, sans la moindre fausse note. Ce qui est enregistré est enregistré… Ainsi va la Nature".
Il est à remarquer que dans mon cinéma, on revivra notre vie… Et comme nous n'aurons sûrement pas conscience du temps de notre mort, ça se passera comme si nous renaissions immédiatement !
Ce n'est pas rigolo tout ça, JJ ? Pour le futur, puisque tu t'y intéresses, j'espère que tu as eu la vie belle !...

[Jean-Jacques Wawrzyniak]

Notre Univers est une énergie "matérialisée" par des particules.
Ces particules auraient une durée de vie !

Celle-ci s'épuise et conduit progressivement à un "refroidissement de l'Univers.
Puis les particules devenues de moins en moins énergétiques se transforment en autres particules (les 4 forces se transforment de la plus énergétique vers la moins énergétique ) et se fondent dans le vide quantique……?

Le vide quantique ne serait alors que le support ou substrat à l'expression du tumulte que nous voyons, création de toutes les entités avec leur transformation (création de soleils, galaxie, explosion, novae, trou noir,...) et à un macro niveau ,Big Bang/Bounce/Crunch/Rip,....puis épuisement……=> vide quantique ?

A suivre……


JJ

[Georges Leterme]

Nos deux propos n'ont rien à voir l'un avec l'autre.
Le tien fait appel à des connaissances que j'ignore pour la plupart.
Je me restreins à des aspects épistémologiques, c-à-d purement théoriques et/ou philosophiques, et je m'écarte volontairement des communications des revues spécialisées destinées au public. Je reconnais qu'elles me font savoir mais ne me font pas comprendre, et cela ne me satisfait pas… Je ne peux donc pas te suivre sur ton terrain qui est nettement mieux à jour que le mien.
Comme je n'ai malheureusement pas une bonne mémoire, j'essaye de me rattraper en réflexion… Tu peux d'ailleurs constater que ma réponse n'est que du raisonnement (qui frôle la fantaisie charmante, certes, mais qui me plaît bien… sous toutes réserves comme je l'ai expliqué).
Qu'imagines-tu APRÈS cette fin en vide quantique que tu décris ? Que ça reste en l'état ? J'ai du mal de croire en un Univers figé. Mais ce n'est pas impossible (ça n'engage que moi…)

À propos de ma réponse, j'ajoute un aspect oublié.
Les lois de la physique sont symétriques par rapport au temps. À priori, elles autorisent le déroulement des événements dans l'autre sens, comme un film passé à l'envers. On le comprend sans mal s'agissant par exemple du mouvement des planètes. Mais on comprend mal qu'un plongeur ressorte de l'eau pour se retrouver sur son plongeoir… Cela est interdit par la Flèche du temps. Les lois sont symétriques mais non réversibles… Pourquoi ? C'est bien étrange…
Cette symétrie, plutôt que de suggérer une marche-arrière, ne signifierait-elle pas un demi-tour, c-à-d une inversion de la Flèche du temps (au moment d'un Big-Crunch par exemple) ? Cela renforcerait fortement l'idée d'un nouveau départ parfaitement identique au passé !
Ça, c'est le droit du quidam d'élucubrer !

[Jean-Jacques Wawrzyniak]

Oui Georges je me suis placé au niveau des particules, le dénominateur commun à tout ce qui se passe autour de nous.

i)Effectivement au delà d'une approche rationnelle qui viserait à regarder chaque particule et sa durée de vie et de les mettre sur une échelle de temps (et le temps qui évoluerait forcément !) et de regarder l'évolution des forces, il y a cette réflexion sur un vide quantique final "stable" ? "instable" ? même froid !

ii)S'il est doté toujours des mêmes propriétés quantique alors ? superposition des états émergence de particules ou carrément , soyons fou, d' Univers! ce qui reviendrait à dire que notre Univers n'est qu'une instabilité "temporaire" du vide quantique avec recombinaison de notre Univers parallèle (par analogie avec une antiparticule) et disparition !
Donc notre Univers réagirait comme réagissent les particules émergentes du vide quantique !

Mais une émergence sans apport d'énergie me gêne! et j'en reviens à la superposition. Notre Univers existe et n'existe pas ! Cela respecte un principe de symétrie !

Ah "élucubrer" n'est qu'investiguer le champ de toutes les solutions. Et tant qu'on a pas trouvé….et justement sortir de la pensée commune, qui nous conditionne…. c'est la Recherche !

A suivre…..

JJ

[Richard Milliere]

Hello Georges et Jean-Jacques.

Les réflexions cosmologiques remontent sans doute aussi loin que les humanoïdes qui levèrent les yeux vers la voûte céleste.
A ce jour, car nous sommes irréductiblement des êtres inscrits dans le temps qui passe, et jusqu'à notre trépas certain, notre Univers est certainement "en marche" .
Nos expériences scientifiques abondent dans le sens d'une accélération de l'expansion, certes en creusant les mystères avec les concepts d'énergie et matière noire !
La balance semble donc, actuellement, en faveur d'une dilution/refroidissement/évaporation de notre Univers.
Tout ceci tenant à l'évaluation complexe et non tranchée de la densité de matière "réelle".
Ceci n'exclut pas que d'autres Univers, parallèles, perpendiculaires, emberlificotés, etc., soient une réalité et pourquoi pas une réalité alternative. Ici, place à l'imaginaire ou aux solutions d'équations très sophistiquées.
Notre imagination semble sans limite, pourtant, elle se révèle incapable de nous faire percevoir une réalité sous-jacente aux phénomènes quantiques et de trancher seule, sans l'appui de modèle, sur le futur de l'Univers.
Lorsque j'étais adolescent je faisais l'expérience de pensée suivante :
M'imaginer vivant à l'époque de grands esprits reconnus comme visionnaires et rétrospectivement déterminer si leur lucidité était "extra" ou tout simplement naturelle, ordinaire. J'aboutis rapidement à la deuxième conclusion.
Sans méthode rigoureuse, gardes fous, anti-biais, efforts, notre pensée penche naturellement vers le désordre, l'oubli ou la simplification, la poésie. Les visionnaires, Léonard Da Vinci, Jules Verne, Einstein, se sont tous profondément appuyés sur les connaissances de leur époque. Tous travaillèrent d'arrache-pied et souvent avec de précieux amis, afin de produire ce qui de leur temps, et encore maintenant, apparaît quasiment "magique" !
Même si l'on se réfère aux textes d'anciennes civilisations qui dissertèrent sur ce sujet et qu'on y trouve de troublantes similitudes avec les théories physiques les plus avancées de notre époque, n'oublions pas que ces écrits sont également le fruit de travaux innombrables, de méditations poétiques extrêmement élaborées, de longues ascèses, à l'image des cosmogonies hindouistes qui rejoignent ton "optimiste" hypothèse Georges
Bref, spéculons, spéculons, c'est notre tendance naturelle et notre liberté métaphysique, et partageons le bonheur de faire partie d'une association qui nous aide, nous pauvres profanes, à trier le bon grain de l'ivraie quant aux connaissances astronomiques

[Jean-Jacques Wawrzyniak]

Il faut se concentrer sur la durée de vie des particules électrons , protons, neutrons, photons, quarks…..qui remplissent notre univers, mettre sur une échelle de temps leur "désintégration" puis voir le lien avec les 4 forces et voir se qui se passerait.

A suivre…..

JJ

[Georges Leterme]

C'est très sympa, Richard, d'intervenir dans cette joute joyeusement fantaisiste qui font danser nos neurones !

Tu dis : notre Univers est certainement "en marche". Je le pense à tel point que j'ai du mal de croire qu'il puisse se perpétuer dans le désordre uniforme d'un vide quantique qui, globalement (c-à-d à grande échelle), serait un état statique.

Tu parles aussi de "l'accélération de l'expansion".
D'abord je m'en méfie. Si l'on regarde l'histoire récente de l'astrophysique, on s'aperçoit qu'il y a des revirements incessants et qu'il est donc trop tôt pour affirmer sa certitude. Et puis, si cela s'avère certain, rien n'affirme que c'est pour toujours…
La "balance" que tu décris (dilution/ refroidissement/ évaporation de notre Univers) n'est donc pas non plus affirmable pour toujours.
Quant à "d'autres Univers…", l' "imagination sans limite…" peut soutenir tout et son contraire.

Trancher sur le futur sans l'appui de modèles est une phrase intéressante grâce au mot "appui".
Les modèles sont effectivement des points d'appui aussi efficaces qu'une béquille. Si elle casse on la remplace par une autre plus solide et alors on continue d'avancer !

Les "visionnaires" du passé n'étaient pas, comme tu le dis, des extra-lucides. Ils étaient doués d'une exceptionnelle imagination.
Ce don est nécessaire mais pas suffisant !
Prenons l'exemple de Jules Verne que tu cites, Son obus habité pour aller sur la Lune, fruit d'une imagination débordante, s'écraserait sur place s'il était réalisé comme décrit.
Autre exemple : Démocrite. Sa prescience des atomes, particules élémentaires insécables, est une idée intuitive géniale mais qui s'arrête là. On ne peut prétendre qu'il est le père de la Physique quantique.
Par contre, la théorie mécanique de Newton, basée sur le point matériel équivalant à cette idée d'atome et qui s'applique à tout un corps par sommation de tous ses points, est une immense avancée scientifique.
Quant à Einstein, c'est l'imagination personnifiée…

On aboutit effectivement à une véritable magie, comme tu le dis !
Se moquer des scientifiques en discutant, dans un taxi parisien, avec un copain sur la plage à Miami qui peut te dire que ta cravate est de travers et à qui tu peux répondre qu'il a pris un coup de soleil sur le nez, est un comble qui malheureusement existe. La magie est telle qu'on ne s'en rend même plus compte…
Smartphone en main, un Européen sur trois et un Américain sur quatre pensent que le Soleil tourne autour de la Terre et certains d'entre eux sont "créationnistes" et "platistes"…

Devant les mystères qui nous assaillent, notamment en Physique quantique, nous devons penser que nous nous trouvons dans le scénario suivant (que j'évoque dans "Voyage dans la Physique moderne") :
"Imaginons un individu né dans un local hermétiquement clos, à l'exception d'un petit vantail au plafond, toujours fermé et inaccessible. Il ne voit et ne sait rien du monde extérieur. (En particulier, il ignore la Terre et, à fortiori, sa forme et son mouve¬ment.) Il parvient cependant à mettre au point un système capable de soulever le vantail toutes les douze heures. Cette opération est donc une expérience qui doit lui permettre de découvrir le monde extérieur. Et qu’arrive-t-il à voir ? : un soleil sur fond blanc, puis une lune sur fond noir, puis un soleil, puis une lune, et ainsi de suite... Le monde est pour lui une procession de soleils et de lunes, ou une dualité alternative soleil-lune...
Nous savons, nous, qu'il n'en est rien de cela et qu'il s'agit pourtant de bonnes réponses que la Nature offre à cet expérimentateur pour la découvrir. Ce point de vue est celui de Bohr, auteur du principe de complémentarité selon lequel la dualité ondes/particules n'est pas contradictoire. Il s'agit d'états complémentaires détectés par nos instruments jouant le rôle du vantail de notre scénario ci-dessus."
Les physiciens d'aujourd'hui sont dans cette situation face à la dualité ondes/particules par exemple. Ils sont pour l'instant, de la même manière, aveugles de quelque chose qui leur échappe, d'où le recours à des béquilles qui leur permettent d'avancer avec l'efficacité que l'on connait en Physique quantique…

Il y a matière à spéculer en toute liberté, alors comme tu l'explique si bien, Richard :
spéculons, spéculons !...

[Richard Milliere]

Merci Georges. Alors je poursuis

Jean-Jacques, l'expression "échelle de temps" m'interpelle.
Quelle est l'échelle de temps d'une fonction d'onde voyageant à la vitesse de la lumière ?
Est-ce que l'équation de Schrödinger nous donne une réponse ?
Penses-tu à une horloge atomique comme référence temporelle ?
Il me semble que raisonner sur l'ensemble des énergies présentent dans notre Univers à partir de jeux expérimentaux quantiques sur quelques particules est un exercice plutôt complexe . C'est un euphémisme , et que l'inverse, imager par exemple une fonction d'onde sur la totalité de l'Univers, est hors d'atteinte. Qu'en penses tu ?
La difficulté de donner une expression macroscopique de l'évolution de l'Univers à partir des théories quantique bute encore et toujours sur la gravité. Donc, nos élucubrations, pardon, nos expériences de pensées, devraient s'appuyer, merci aux cannes et béquilles , soit sur la Relativité, soit sur la méca q mais pas les deux, du moins au départ, au risque de nous emmêler les neurones.
A ma connaissance, les premières particules créées sont encore présentent dans notre espace-temps depuis leur création dans la marmite cosmique primordiale, lors de la nucléosynthèse.
Un atome d'hydrogène émis il y plus de 13 milliards d'année, par exemple.
Le fait que certains de nos modèles physiques, actuels et valides, prédisent une "durée de vie" (les termes "vie" et "durée", ) pour le proton, sous-entendant sa "mort" ( ) (sa désintégration ou probabilité de présence dans l'Univers = 0) contredisent-il les principes de la Thermodynamique ?
De même, jusqu'à preuve du contraire, un photon est "immortel".
Quel serait son sort et son rôle dans un Univers "vide" de sa matière ordinaire ?

Je ne peux m'empêcher de penser, à notre manière d'aborder la physique relativiste et quantique, à la question enfantine du "Pourquoi ?" et d'imaginer Niels BOHR répondre "Parce que !".
Le Monde de l'interprétation se partagerait donc entre ceux d'entre-nous, la majorité je pense, qui veulent trouver, connaître, prouver la réalité sous-jacente aux phénomènes relativistes et quantiques : les "enfants", et ceux qui se rallient à l'inconnaissable : les "adultes".
Je viens de regarder une ancienne vidéo d'Alain Aspect qui, clairement, déclare se ranger côté "enfant" !

Qu'en déduire ?

Pour moi, Georges, l'image du soupirail me fait plutôt penser que nous sommes limités, de part notre condition humaine, à ne donner qu'une description approximative et source d'interprétations erronées, non "human-readable" comme l'on dit en informatique, des concepts mathématiques abstraits, quoique parfaitement opérationnels et sources d'invention très concrètes (LASER, Tomographie, GPS, etc.), qui sous-tendent la mécanique relativiste et quantique.
Elles échappent en grande partie à la description par les mots telle que nous le souhaiterions car elles ne supportent pas l'ambiguïté.
Un physicien peut se contenter d'appliquer les formules, d'en utiliser les outils mathématiques, sans devoir chercher "pourquoi" ça réagit ainsi et pas autrement.
Ca fonctionne !
Les philosophes eux, ont du mal à appréhender, s'approprier le sujet.
Normal, selon Bohr.
Même Einstein, pourtant à la source, a eu du mal à accepter, au départ, les paradoxes et incompatibilités quantiques issus de ses découvertes.
Bon, peut-être qu'en faisant sauter le plafond, nous aurons une vision différente, plus complète, du Ciel au dessus de nos têtes ?
On l'espère, mais sera t'elle encore plus abstraite et "insaisissable" ?
Lorsque l'on aborde les Univers multiples, la supersymétrie ou autres théories de Grande Unification, on se sent humble
Alors, certes, Jules Verne, comme Hergé, n'ont pas donné une image exacte de la future conquête spatiale, mais je leur pardonne et les admire pour les vocations qu'ils ont suscitées parmi leurs lecteurs, les rêves engendrés par la plongée dans les espace-temps propres aux romans et aux BD. Je conseille d'ailleurs la lecture de la BD de Laurent SCHAFER, "QUANTIX" dans la collection Dunod, qui, avec humour et son approche argumentée et originale, image de belle manière ces arides sciences.
Je pense qu'il nous faire l'effort de comprendre les théories relativistes et de mécanique quantique et, à minima, confronter les "visions" philosophiques, poétiques, spéculatives, à l'expertise des savants en ces domaines, afin de ne pas ajouter aux recherches actuelles plus de confusion ou diffuser par méconnaissance des contre-vérité flagrantes à l'instant T.
Raisonner trop superficiellement, comme Aristote et consorts, sonne le retour de l'obscurantisme (cf. effectivement les platistes et créationnistes).
Laisser aux seules mathématiques l'explication du monde et nous voici dans le monde merveilleux du trading à haute-fréquence, de l'intelligence artificielle sans conscience, de l'économie inhumaine et non prédictive, de la génétique à tout va, et de la perte du sens de la vie ( ).
Ainsi, rêvons, spéculons, mettons le Monde en mots et en images, sans trop divaguer ni trop délirer car, comme tu le souligne Georges, l'imagination peut susciter tout et son contraire et n'importe quel quidam s'auto proclamer "sachant".
Tâchons aussi d'éviter que la science dérive jusqu'à se refermer sur elle-même et oublie qu'elle doit servir l'humanité, assurer sa survie et nous donner matière à espérer et rêver.

En guise de conclusion ouverte et provisoire :

Big Freeze ? (Le grand gel)
L'absence de toute énergie ne me parle pas.

Big Crunch ? (Le grand effondrement)
Là il faut attendre un peu, le temps que l'augmentation de la précision des mesures des distances spatiales et une meilleure estimation de la densité réelle de matière, tranche en sa faveur ou non.

Big Rip ? (La Grande déchirure)
Je ne crois pas aux fantômes !

Big Bounce ? (Le grand rebond)
Pourquoi pas ?
Dans cette situation, peut-on conjecturer que la "matière ordinaire" de l'Univers se conserve en retournant à son état de fluctuation quantique, "l'énergie du vide" et que, n'ayant plus le support de l'infrastructure du tissu spatio-temporel (suite à la désintégration, au sens physique, de la matière), elle retourne à l'état du "condensat" d'origine, prête à rebondir vers de nouveaux horizon et au-delà ?

[Jean-Jacques Wawrzyniak]

Bravo Richard,

Ton post doit être le plus long et peut être le plus intense intellectuellement de tous les posts de la SAB

Je crois que la durée de vie des particules s'exprime en variation de flux. Donc si je comprends bien on en reçoit toujours une partie, alors qu'une autre s'est évanouie.
Conceptuellement, même si la durée de vie est très grande (pris dans notre système de référence et tu as raison de préciser un sous-entendu) je ne peux me résoudre à penser qu'elles doivent disparaitre en rejoignant le vide quantique.
Pourquoi serait-elles éternelles selon toi ?

JJ