L’espace-temps émerge-t-il de l’intrication ?

Par Inés Urdaneta, physicienne et chercheuse à la Resonance Science Foundation

La réponse à la question ci-dessus pourrait commencer par la question suivante : l'espace est-il une illusion ?

Puisque la force entre deux objets est inversement proportionnelle à la distance qui les sépare (comme l'électromagnétisme et la gravité), il semble plausible de conclure que les objets n'interagissent avec d'autres objets que lorsqu'ils sont proches et que plus ils sont proches, plus l'interaction est forte. Par exemple, en approchant des aimants face à face, on peut ressentir l'augmentation du rejet entre eux s'ils sont approchés par le même pôle (la force de Coulomb), ou une attraction entre eux s'ils sont orientés avec une polarité opposée. Comme la force peut être ressentie alors que les objets ne sont pas encore en contact, on peut dire que la force est médiée par un champ. Les champs s'étendent lorsqu'ils se propagent à l'extérieur de l'objet.

Cette dépendance des forces et des interactions par rapport à la distance est la principale caractéristique du principe de localité. Les positions et les vitesses des objets sont définies les unes par rapport aux autres, elles sont relatives les unes aux autres. Tout ce qui existe, ce sont des positions et des vitesses relatives, comme le concluent les travaux d'Einstein à travers sa théorie de la relativité générale. Dans ce cadre, chaque événement implique un réseau de relations par rapport au temps (mouvement) et à l'espace (emplacement et distance). La localité implique donc également la causalité ; les effets physiques sont dus à des processus causaux. Donc, en gros, la relativité dit que les causes ne peuvent se propager dans l'espace qu'à une vitesse finie, qui est au maximum la vitesse de la lumière. Ce fait est appelé causalité relativiste.

La causalité relativiste est rompue par le phénomène quantique appelé intrication, dans lequel deux particules dans un tel état d'intrication peuvent s'affecter instantanément en mesurant une propriété correspondante de l'autre, quelle que soit la distance entre les particules. Cet effet a même été mesuré dans des matériaux macroscopiques. L'intrication viole donc le principe de localité, et elle ne se limite pas au monde quantique, elle est présente à l'échelle macroscopique.

Comme il est expliqué dans cet article, tout porte à croire que les violations de la causalité nécessaires pour expliquer la non-localité engendrée par l'intrication quantique apparaîtront avec la théorie quantique de la gravité, comme Fotini Markopoulou et al. l'ont proposé pour la première fois en 2003. Cela remplacerait le traitement statistique existant fourni par la mécanique quantique standard, qui serait remplacé par une description complète et exacte de ce qui se passe dans chaque processus quantique individuel, sur la base d'influences voyageant arbitrairement plus vite que la lumière. Ce fait anéanti le principe de causalité relativiste, ainsi que nos notions intuitives d'influence locale.

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Lorsque la localité et l'espace lui-même émergent de la moyenne des processus fondamentaux impliquant une diversité d'événements individuels, cette localité sera désordonnée, la plupart des influences étant locales car, la plupart du temps, les événements liés causalement se retrouveront proches les uns des autres dans la description émergente que nous appelons espace. Cependant, il y aura de nombreuses paires d'événements causalement liés qui se retrouveront loin les uns des autres, ce qui désordonnera l'espace et la localité.

Comme le dit l'auteur de l'article, il existe des preuves théoriques que la théorie quantique de la gravité exigera que l'espace et l'espace-temps deviennent discrets et construits à partir “d'atomes” finis de géométrie.

La perspective de RSF

L'approche holographique généralisée de Nassim Haramein et al. est basée sur des "atomes" finis de la géométrie de l'espace-temps, qui sont précisément les unités sphériques de Planck (PSU). Grâce aux concepts d'entropie de surface et de volume -voxélisés par ces PSU- un rapport de transfert d'information entre surface et volume est défini, donnant lieu à la masse d'un système. Ce modèle holographique a donné les résultats les plus spectaculaires en prédisant le rayon muonique du proton (tout récemment confirmé par les dernières mesures d'hydrogène électronique de Bezginov et al. 2019) dans un écart-type de 1σ. Ce modèle fonctionne correctement des deux points de vue : 1) de la théorie de l'information des trous noirs de T'Hooft et Bekenstein, et 2) de la thermodynamique et de la mécanique statistique, ce qui est prévisible puisqu'il a déjà été prouvé que l'information et l'entropie sont directement liées. Les travaux de Markopoulou et al. semblent aller dans la même direction et aboutir aux mêmes conclusions.

     

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