Le champ morphogénique existe et ces scientifiques nous montrent comment l’utiliser pour comprendre la nature

Dans une nouvelle étude, Chris Jeynes et Michael Parker posent la question suivante : comment la nature peut-elle produire une symétrie et un ordre aussi étonnants dans de nombreux systèmes observés à des échelles aussi gigantesques ? Au microscope, un flocon de neige présente des motifs complexes et une symétrie remarquable. Au télescope, on observe la même chose dans des galaxies spirales d'une taille pouvant atteindre un demi-million d'années-lumière.

Ces deux systèmes sont constitués d'innombrables sous-unités (qu'il s'agisse de molécules d'eau ou d'étoiles et de planètes) qui devraient se comporter de manière totalement indépendante de la configuration globale du conglomérat. En d'autres termes, le comportement de ces systèmes à l'échelle de la matière - les unités fondamentales qui les composent - devrait être complètement aléatoire, à l'exception d'une causalité formative découlant des interactions intermoléculaires ou intergravitationnelles, qui ne sont pas censées agir à longue portée.

La question qui se pose alors est de savoir quels sont les paramètres d'ordonnancement qui font que des systèmes à plusieurs corps interagissant de manière chaotique se rassemblent dans des configurations géométriques ordonnées et symétriques spectaculaires. La physique qui décrit l'ordonnancement à micro-échelle d'un système est connue sous le nom d'entropie, et c'est donc vers elle que nous devons nous tourner.

Lorsque nous parlons d'entropie, nous devons nous rappeler que la notion d'entropie a été décrite en supposant un système isolé ou fermé dans lequel une augmentation de l'entropie est essentiellement une augmentation de la quantité d'énergie "perdue". D'un point de vue thermodynamique, le système tend vers un état d'équilibre thermique - un état dans lequel aucun travail ne peut plus être effectué sur le système, à moins qu'il ne provienne de sources externes - c'est l'état d'entropie maximale.

Historiquement, et même dans certaines théories modernes convaincantes, la force ordonnatrice causale était supposée être un champ morphogénique, qui façonnait la morphogenèse des objets comme un champ magnétique le ferait pour la limaille de fer. Cette notion a été rapidement rejetée par les scientifiques, car elle supposait l'existence d'une sorte de force magique pour exercer l'influence ordonnatrice, une force inconnue en physique.

Info-tropie holomorphique

Aujourd'hui, les chercheurs Jeynes et Parker ont décrit mathématiquement le champ morphogénique et identifié le vecteur de la force - une force entropique. Les chercheurs décrivent un nouveau concept reliant l'information et l'entropie, par le biais des parties élémentaires du système, dans ce qu'ils appellent l'info-entropie holomorphique. Un peu comme la liaison de l'espace et du temps dans la manifestation unifiée de l'espace-temps ou de l'électricité et du magnétisme dans l'électromagnétisme. En d’autres termes, où le changement d'état de l'un entraîne un changement d'état de l'autre et comme les champs électriques et magnétiques oscillants couplés, un changement d'information ou d'entropie entraîne la même influence réciproque.

"Nous avons montré que l'entropie et l'information peuvent être traitées comme un champ et qu'elles sont liées à la géométrie. Pensez aux deux brins de la double hélice de l'ADN qui s'enroulent l'un autour de l'autre. Les ondes lumineuses ont la même structure, où les deux brins sont les champs électriques et magnétiques. Nous avons montré mathématiquement que la relation entre l'information et l'entropie peut être visualisée à l'aide de la même géométrie".

--Chris Jeynes and Michael Parker.

En utilisant la théorie de l'info-entropie, les chercheurs ont étudié une configuration géométrique particulièrement répandue, la double hélice et la double spirale logarithmique.

Légende de l'image : Spira Mirabilis "la spirale merveilleuse" : une double spirale logarithmique présente partout dans la nature. La courbe des spirales logarithmiques augmente dans son évolution géométrique.

Leur analyse montre que les trajectoires en double hélice et en double spirale logarithmique dans l'espace-temps sont des états d'entropie maximale. En d'autres termes, parmi toutes les configurations possibles du système, la spirale et la double hélice maximisent l'entropie, et un système ira toujours vers l'état qui maximise l'entropie. Ce qui fait de cette configuration la condition d'équilibre la plus stable dont dispose le système, d'où l'omniprésence de ces structures dans la nature.

Des spirales partout

La double hélice est bien connue comme la configuration géométrique des acides nucléiques polymérisés : la spirale emblématique de la double hélice d'ADN. Les chercheurs ayant désormais trouvé un moyen de calculer l'info-entropie d'une telle configuration, ils ont utilisé leur méthode pour calculer la différence d'énergie exacte entre deux configurations de l'ADN, la forme B canonique et une structure moins connue mais néanmoins physiologiquement importante, la forme P de l'ADN. La forme P de l'ADN est intéressante dans la mesure où chaque tour d'hélice se produit toutes les 2,62 bases, alors que dans la forme B, chaque tour se produit tous les 10,4 bases. Il y a donc beaucoup d'énergie potentielle (info-entropie) stockée dans la forme P, et Jeynes et Parker ont pu calculer exactement cette différence d'énergie, en accord avec les mesures précises de Bryant et al. (2003).

Légende de l'image au-dessus : Baptisée ADN de forme P, cette nouvelle structure est 75 % plus longue que la forme B, avec seulement 2,62 bases par tour. Le plus surprenant est que le squelette phosphate (violet) - qui, dans l'ADN de forme B, entoure les bases (jaune et bleu) - se trouve à l'intérieur.

Température holographique et matière noire superflue

En étendant cette analyse à une échelle astronomiquement plus grande, les chercheurs se sont penchés sur les galaxies spirales. Ils ont remarqué qu’elles sont des doubles spirales tout comme l'ADN est une double hélice. Mathématiquement parlant, elles ont des géométries similaires.

“Il n'est pas surprenant que le même traitement entropique s'applique de l'échelle nanométrique à l'échelle cosmique, puisque l'entropie est intrinsèquement sans échelle.”

Pour tester leur théorie, ils ont commencé par notre propre galaxie - la Voie lactée - et ont entrepris de calculer sa masse.

Roger Penrose a pu montrer que l'entropie d'une galaxie est majoritairement dûe à son trou noir super-massif central. Ainsi, en utilisant la célèbre équation d'entropie de Hawking et Bekenstein, l'entropie a été calculée pour le trou noir super-massif : 4,3 millions de masses solaires. Puis, grâce à la découverte de Hawking, la température del'horizon des événements du trou noir a également été calculée. Le produit de cette température et de l'entropie peut alors être exprimé en énergie, à partir de laquelle une masse peut être déterminée à l'aide de la célèbre équation d'Einstein - E = Mc².

Selon Jeynes et Parker, si l'on peut attribuer une température à l'horizon des événements d'un trou noir, on peut attribuer une température à l'horizon de surface d'une galaxie.  À l'aide de leurs équations d'info-entropie holomorphiques, ils ont calculé le rayon galactique et ce qu'ils appellent la température holographique. À partir de la température holographique et de l'entropie de la Voie lactée, ils ont pu calculer sa masse, qui s'élève à environ 0,94 trillion de masses solaires. Ce qui est remarquablement proche de la masse "de Viriel" de la galaxie (environ 1,3 trillion de masses solaires). Notez que la masse observable de la Voie lactée n'est que d'environ 250 milliards de masses solaires (à une centaine de milliards près), mais que la masse "de Viriel" est la masse déterminée à partir de la courbe de vitesse asymptotique observée de la galaxie, qui ne peut pas être expliquée par la masse visible de la galaxie, d'où la supposition de la matière noire.

Leurs calculs montrent que l'hypothèse des la matière noire (dont toutes les tentatives de détection ont échouées) ne tient pas. La force entropique qui pousse la galaxie dans une géométrie logarithmique double est responsable de l'énergie supplémentaire à l'origine des vitesses “anormales” des galaxies. Il existe donc un véritable champ morphogénique qui est la source de la formation causale via une force entropique émergente.

“Les étoiles de la galaxie sont simplement orchestrées par une force entropique pour s'aligner en une paire de spirales de ce type afin de maximiser l'entropie.”

La perspective RSF

Ce travail suit une approche similaire à celle de la physique unifiée, qui est essentiellement un modèle invariant d'échelle, de l'échelle quantique à l'échelle biologique et cosmologique. À l'instar de l'approche holographique généralisée proposée par Nassim Haramein, Jaynes et Parker considèrent l'entropie du système comme la force directrice de la structure, de la taille et de la masse du système. Dans leur travail, ils se concentrent sur l'entropie de surface d'une structure hélicoïdale, où la taille est régie par le changement de volume par rapport à l'échelle de Planck. Il n'est pas surprenant qu'ils trouvent un résultat approximativement égal (avec un facteur de 50) à celui trouvé par l'approche holographique généralisée de Haramein.

Article de William Brown, biophysicien et Dr Amira Val Baker, astrophysicienne chez Torus Tech.

     

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