Univers holographique selon Brian Greene

[Magellan]

Bonjour à tous,
Vu sur une chaîne payante, un documentaire sur l'univers, présenté par Brian Greene. Il termine le doc par cette idée : nous ne sommes pas réels, nous sommes une projection holographique.
Pour un savant, sa démonstration est plutôt bancale.
Il part d'un porte-feuilles tombant dans un trou noir et qui se décompose en informations rejetées sur le pourtour du trou noir.
Cela pose des questions gênantes comme :

1) le porte-feuilles qui tombe dans le trou noir est-il déjà un hologramme ? Ou est-il bien réel ? Et si oui, cela signifie-t-il qu'il y a bien eu du réel avant cette chute dans le trou noir ???
2) les trous noirs sont des restes "totalement" ultimes de l'effondrement d'une étoile sur elle-même. Ils n'existent pas "dès le départ" de l'univers ou avant. Il faudrait aussi qu'il soit super gros pour avaler l'univers tout entier ou l'a-t-il avalé dès sa naissance ?
3) pourquoi et quand et comment serions-nous tombés dans un trou noir ?
4) selon Greene (et d'autres savants), le porte-feuilles se décompose en informations rejetées sur le pourtour du trou noir. Gageons qu'elles doivent être éparpillées sur ce pourtour, pouvant être désolidarisées entre elles, ne correspondant plus au porte-feuilles de départ. Bref, sur l'hypothétique pourtour du super trou noir, il peut n'y avoir que des informations ayant perdu leur signification. Pour que nous soyons "vrais" sur ce pourtour, il faudrait que nous soyons autre chose que des information, qu'il y ait quelque chose pour transformer ces informations en "réel". Ce pourtour est-il ce fameux "horizon" d'un trou noir au-delà duquel toute la matière est détruite et où la lumière ne s'échappe plus ??
5) ce concept d'univers holographique impose l'existence d'un univers antérieur bien réel ayant servi de modèle, et c'est là où le bât blesse : l'existence d'un monde réel qui serait tombé dans un utopique trou noir hyper gigantesque au début du big bang (?) qui aurait conservé l'information éparpillée à son pourtour, même les informations se rapportant déjà à toute l'histoire de notre univers (y compris la nôtre, donc aussi le porte-feuilles qui n'a plus besoin de se perdre dans ce trou noir, c'est déjà fait).

Voilà mes petites réflexions.
Répondez-moi avec des mots simples, pas par équations SVP....

D'avance, mille mercis
-----

[0577]

Bonjour,

Il termine le doc par cette idée : nous ne sommes pas réels, nous sommes une projection holographique.
Pour un savant, sa démonstration est plutôt bancale.

L'idée holographique est qu'un même système physique peut être décrit par une théorie utilisant un espace de dimension d avec gravité ou par une théorie utilisant un espace de dimension d-1 sans gravité. Les deux théories sont aussi réeelles l'une que l'autre: toute quantité expérimentalement observable par un physicien utilisant la première théorie a un analogue exact pour un physicien utilisant la seconde théorie.
En particulier, l'idée holographique implique que la dimension de l'espace n'est pas une notion intrinsèque à un système physique mais dépend du point de vue adopté.

1) le porte-feuilles qui tombe dans le trou noir est-il déjà un hologramme ? Ou est-il bien réel ? Et si oui, cela signifie-t-il qu'il y a bien eu du réel avant cette chute dans le trou noir ???

4) selon Greene (et d'autres savants), le porte-feuilles se décompose en informations rejetées sur le pourtour du trou noir. Gageons qu'elles doivent être éparpillées sur ce pourtour, pouvant être désolidarisées entre elles, ne correspondant plus au porte-feuilles de départ. Bref, sur l'hypothétique pourtour du super trou noir, il peut n'y avoir que des informations ayant perdu leur signification. Pour que nous soyons "vrais" sur ce pourtour, il faudrait que nous soyons autre chose que des information, qu'il y ait quelque chose pour transformer ces informations en "réel". Ce pourtour est-il ce fameux "horizon" d'un trou noir au-delà duquel toute la matière est détruite et où la lumière ne s'échappe plus ??

Pour un trou noir, l'idée holographique suggère que la description "habituelle" de l'extérieur du trou noir, par un observateur en dehors du trou noir, en termes d'espace de dimension trois, est équivalente, au voisinage de l'horizon, à une description uniquement en termes de la surface de dimension deux donnée par l'horizon du trou noir. Il est parfaitement exact que la correspondance entre la description 3-dimensionnelle et 2-dimensionnelle est extrêmement compliquée. Mais cela ne signifie pas que l'une est plus "réelle/vraie" que l'autre: c'est une question de point de vue/commodité que d'utiliser l'une ou l'autre.

2) les trous noirs sont des restes "totalement" ultimes de l'effondrement d'une étoile sur elle-même. Ils n'existent pas "dès le départ" de l'univers ou avant. Il faudrait aussi qu'il soit super gros pour avaler l'univers tout entier ou l'a-t-il avalé dès sa naissance ?
3) pourquoi et quand et comment serions-nous tombés dans un trou noir ?
5) ce concept d'univers holographique impose l'existence d'un univers antérieur bien réel ayant servi de modèle, et c'est là où le bât blesse : l'existence d'un monde réel qui serait tombé dans un utopique trou noir hyper gigantesque au début du big bang (?) qui aurait conservé l'information éparpillée à son pourtour, même les informations se rapportant déjà à toute l'histoire de notre univers (y compris la nôtre, donc aussi le porte-feuilles qui n'a plus besoin de se perdre dans ce trou noir, c'est déjà fait).

Ces questions sont parfaitement légitimes et, pour faire simple, n'ont pas de réponse actuellement. On ne sait rendre précise l'idée holographique que pour certains systèmes théoriques très particuliers. Pour le voisinage d'un trou noir, ou bien pour l'univers tel qu'on le connaît (en expansion, avec un big bang...), c'est un problème ouvert que de savoir s'il est possible de rendre l'idée holographique précise (le candidat "évident" pour horizon holographique de l'univers est l'horizon cosmologique).

Le fait que l'on sache rendre précise l'idée holographique pour certains systèmes théoriques (espace-temps d'Anti-de-Sitter) est une preuve du fait que cette idée n'est pas aussi folle qu'il n'y paraît et est un des succès récents de la physique théorique, ce qui est probablement une des raisons pour lesquelles l'idée holographique est mentionnée par Brian Greene. Mais la question de l'applicabilité à l'univers que l'on connaît est ouverte, en particulier à cause des difficultées liées à l'évolution temporelle (expansion, big bang).

[pimart]

Bonjour,

Le cas que vous semblez faire de la notion de "réalité" est une idée préconçue qui n'a pas vraiment lieu d'être. Dans le cadre d'une dualité connue depuis plus longtemps, la dualité onde/corpuscule en mécanique quantique, on n'ira pas dire qu'une description est plus réelle qu'une autre. La notion d'onde ou de particule sera préférée pour faire tel ou tel calcul.

Dans le cadre de la dualité holographique, la description en terme d'un système gravitationnel en d+1 dimensions est adaptée dans certains cas, par exemple pour décrire les phénomènes physiques à des échelles "peu extrêmes" comme la physique des particules ou la gravité dans le système solaire.

Dans d'autre régimes, par exemple quand la notion d'espace-temps perd son sens car les effets quantiques deviennent trop forts, il faut alors utiliser la description duale d'une théorie en d dimensions, car elle est plus naturelle et tout simplement "utilisable" (modulo les points évoqués par 0577 à savoir que l'on ne sait pas si la gravité quantique dans notre univers possède une description duale, même si la plupart des trous noirs semblent en avoir une).

En mécanique quantique on sait bien sûr prouver que les descriptions sont équivalentes, car on connaît la théorie générale qui se cache derrière. En gravité quantique on n'a pas encore de preuve de cette dualité conjecturée, la meilleure incarnation que nous en ayons provient pour l'instant d'une construction relativement exotique mais très précise et très bien vérifiée par le calcul à laquelle 0577 fait allusion.

Cordialement.

[Magellan]

Bonjour,
MERCI pour vos deux réponses qui m'ont un peu éclairé.
Malgré cela, on peut quand même affirmer que la "démonstration" de Brian Green avec ce portefeuille tombant dans un trou noir est assez bancale, voire exagérée, ce qui est dommage pour lui : un scientifique ne doit pas présenter d'idées théoriques encore non applicables à l'univers que l'on connaît et en faire une absolue réalité ....

Le fait que l'on sache rendre précise l'idée holographique pour certains systèmes théoriques (espace-temps d'Anti-de-Sitter) est une preuve du fait que cette idée n'est pas aussi folle qu'il n'y paraît et est un des succès récents de la physique théorique, ce qui est probablement une des raisons pour lesquelles l'idée holographique est mentionnée par Brian Greene. Mais la question de l'applicabilité à l'univers que l'on connaît est ouverte, en particulier à cause des difficultés liées à l'évolution temporelle (expansion, big bang).Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]