cosmologie quantique et conscience

[invite8bb88f80]

Bonjour,

Sur la base de ce petit texte introductif (http://forums.futura-sciences.com/sh...2&page=1&pp=20), j'aimerais savoir si la cosmologie quantique aurait un intérêt (épistémologique, voire ontologique) pour expliquer la conscience.

Par ailleurs, dans la mesure de votre disponibilité, pourrais-je avoir un avis sur cette présentation de la MQ ?

Merci et meilleures salutations




Ce dont il est question, c’est de comprendre physiquement (empiriquement) l’inverse de la décohérence dont le principe d’après ce que j’en ai compris, est de faire une expérience avec un dispositif si fin qu’il se situe à la frontière entre quantique et classique. En fait, Bardamu, si tu lis le compte-rendu des expériences de Haroche (lien dans une précédente contribution), tu verras que la décohérence fonctionne dans les deux sens en brouillant plus ou moins la superposition des états, ce brouillage étant même évalué avec une constante de temps. Pour le reste j’ai quelque mal à te suivre dans tes raisonnements vu qu’il faut savoir ce qu’on entend par monde quantique et par monde classique. Pour le classique s’agit-il des objets, ou bien doit-on inclure la conscience. Pour le quantique, ce monde se manifeste empiriquement par R, la mesure, mais qu’en est-il de U, le formalisme des vecteurs d’états, à quelle réalité sous-jacente est-il associée ?


A mon avis, la chose essentielle est de comprendre que la MQ s’est construite comme une théorie portant sur l’observation d’une particule individuelle, c’est-à-dire un événement singulier et élémentaire. Par ailleurs, il faudrait aussi redéfinir la physique. Celle-ci a longtemps été perçu comme la science qui porte sur le comportement des objets matériels, situés dans l’espace et le temps, puis élargie à l’étude de l’espace-temps lui-même. La physique en réalité est une théorie rationnelle de la sensibilité, avec une partie pouvant être calculée et une autre on dira qualifié. Cette physique n’inclut ni la conscience ni la vie. Du moins pas encore et pas dans la conjecture du doublet quantique classique (vous voyez où je veux en venir, au triplet quantique, classique, relativiste). Ainsi, théorie quantique de base, monde classique, décohérence, principe de moindre action, réduction du vecteur d’état, matrice densité, tout ceci ressort de la sensibilité (du reste intelligée à un niveau considérable).

Bref, toute cette affaire de haute science mérite que l’on écrive à nouveau une Esthétique transcendantale comme l’avait fait Kant. L’esthétique transcendantale est une théorie critique de la sensibilité, inspirée par la physique de Newton et l’empirisme de Hume. Sous réserve d’une analyse plus poussée, Hawking me semble jouer le rôle de Hume, quant à Penrose, il est le métaphysicien de circonstance, se déclarant platonicien mais occupant la posture d’un Leibniz, voire même d’un Wolff. Rappel historique : Wolff fut le dernier grand philosophe pré-kantien, proposant une métaphysique générale à laquelle étaient subordonnée les trois branches majeures dite métaphysique spéciales, théologie, psychologie, cosmologie. C’est en ce sens que Penrose, en quête d’une cosmologie et d’une phénoménologie (à prendre dans le sens philosophique, comme théorie de la conscience) fondée sur une physique générale, se place comme Wolff.

Je reviens à la MQ. Celle-ci est constituée d’une théorie de base (équation de Schrödinger, matrice de Pauli, relations d’Heisenberg etc.) qui porte sur le phénomène élémentaire microphysique. C’est en quelque sorte une théorie de l’hypersensibilité, alliant le microscope mathématique et le microscope expérimental. Les physiciens ont voulu voir de plus près les détails de la « matière » et se sont aperçus que le monde quantique est bien étrange, par rapport au monde ordinaire. Le formalisme quantique se dédouble en une partie complexe et une partie qui formalise les observables. Cette théorie porte sur une particule et c’est ainsi qu’elle a été élaborée, puis ensuite étendue pour l’appliquer à d’autres conjonctures. Voici quelques extensions.

EPR et non séparabilité : le paradoxe EPR est liée au fait d’une combinaison entre la MQ basique et une donnée classique, la conservation de l’impulsion le long d’une trajectoire. Bohr n ‘a fait que répliquer à Einstein en utilisant le mode d’emploi, à savoir que statuer sur une observable sans avoir fait de mesure, comme le suggère Einstein, n’a pas de sens physique. Par contre, l’extension de la MQ pour formaliser cette situation a été faite par Bell. L’expérience a donné raison à Bell. Il existe une non séparabilité. Celle-ci porte sur un dispositif avec non plus une mais deux particules, séparés par une distance raisonnable (10 mètres je crois dans l’expérience d’Aspect). La théorie et surtout l’expérience incluent donc une propriété classique, l’étendue. D’où l’idée de parler d’un effet de champ

MQ relativiste : Dirac en 1929 a étendue l’équation de Schrödinger pour la rendre compatible avec l’invariance de Lorentz, celle-ci étant le principe de la relativité restreinte qui concerne le champ électromagnétique, et donc sans doute, un autre effet de champ dont les conséquences sont que d’une part, le spin apparaît dans la théorie et non plus de manière ad hoc (matrices de Pauli), d’autre part, il existe une solution négative, le positron, découvert ultérieurement dans les collisionneurs à haute énergie

Matrice S : S pour scaterring. Cette matrice est utilisée pour formaliser les collisions hadroniques à haute énergie. Ne pas la confondre avec la matrice densité. Ici on est encore dans une autre situation expérimentale qui est l’usage des hautes énergies et le fait que les phénomènes produits sont des créations de particules pendant des durées infinitésimales. Je me demande si cette conjoncture n’est pas sans rappeler la décohérence. A méditer. Toujours est-il que l’usage de cette matrice a posé quelque problème avec le mode d’emploi orthodoxe de la MQ. Voir un article d’Henry Stapp de 1972.

QED : encore une extension supplémentaire par rapport à l’équation de Dirac. La QED combine l’électromagnétisme et la MQ basique. On passe des espaces de Hilbert aux espaces de Fock. Alors que la MQ décrit la particule qui se manifeste de manière singulière dans le dispositif, la QED décrit un champ avec toutes les possibilités, que la particules s’y manifeste ou non.

Décohérence : on vient d’en parler. Effet de champ. Ici le champ est tout simplement le monde classique qui en quelque sorte « brouille » la superposition et interdit par exemple la situation de superposition avec un chat vivant et un chat mort. Autrement dit, le champ mort et le champ vivant. Conclusion. La MQ quantique n’est plus valable au-delà de certaine limites. Ce qui limite notamment les spéculations de Eccles quant à un comportement quantique au niveau des synapses.



Voilà de quoi écrire une sacrée Esthétique transcendantale puisqu’il est question avec ces quatres extensions de la MQ (je mets de côté les hadrons) Il faudrait aussi inclure la cosmologie. On s’aperçoit que les catégories fondamentales sont bien la forme, l’énergie et le champ, bien visible dans mon propos il me semble. En fait, cet ensemble devrait fournir une compréhension de ce qui apparaît être maintenant comme un champ d’expression, avec des phénomènes s’exprimant, selon un mode classique ou quantique, voire intermédiaire.

Ensuite, le reste doit faire appel à quelques autres branches. Le thème de cette discussion porte sur l’explication de la conscience que permet l’étude de la cosmologie quantique et j’associerais aussi la Vie. Toujours en toile de fond la forme, l’énergie et le champ. Il va falloir se mettre à l’analyse de cette question. Avec notamment les trous noirs et la perte d'information.
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[inviteaccfa121]

Bonsoir,

Mon opinion à moi est : NON, cela n'a rien à voir. Bien entendu, certains physiciens à tendance "holistique" comme David Bohm, R. Sheldrake, C. de Beauregard, etc. ne sont pas d'accord, mais ils restent minoritaires.
La cosmologie quantique est la tentative de considérer l'univers lui-même comme un objet quantique, donc un système physique dont l'évolution est régie par une fonction d'onde. Pour cela, il faut généraliser l'équation d'ondes de la méca Q, dite de Schrodinger, pour l'appliquer à l'espace-temps. C'est l'équation de Wheeler-de Witt. Il y a donc une fonction d'onde de l'univers dont les arguments, au lieu d'etre la position et l'impulsion d'une particule comme en méca Q ordinaire, sont la 3-géométrie et les champs d'énergie. On travaille dans un espace de dimension infinie, appelé superespace, et dans le super-espace l'histoire d'un univers est représentée par une courbe joignant un point du super-espace à un autre. Il y a une infinité de chemins possibles, tous avec une certaine probabiblité, qui peut être calculée par la technique des "intégrales de chemin". L'équation de WdW est censée calculer l'amplitude de la fonction d'onde de l'univers, cad le maximum de probabilité pour que l'histoire de l'univers passe par tel ou tel chemin. Où est la conscience dans tout cela? Sinon dans celle des physiciens qui ont élaboré ce modèle (pas encore au point au demeurant) ? Certes, en méca Q il y a une interaction entre l'observateur et le système quantique qu'il étudie, par le phénomène de réduction du paquet d'ondes (ou de la décohérence). Mais après, on entre dans d'interminables discussions philosophiques sur le vrai sens de tout cela. C'est intéressant, mais souvent fumeux. C'est notamment le cas du texte ci-cessous (comme c'est du roman bla-bla et pas une question de physique, je n'y répondrais donc pas).
Cela dit, le texte introductif du forum mentionné plus haut est bourré de sottises. Par exemple, c'est absurde (et ignare) de dire que Einstein n'a plus rien fait après 1927. Il a cherché une théorie unitaire dans une direction qui, à l'époque, n'était pas à la mode. Or, ce type de recherches est devenu aujourd'hui l'un des enjeux majeurs de la physique. Le prix Nobel qui lui a été attribué pour l'effet photoélectique était amplement mérité : c'était la première preuve que la lumière avait un caractère corpusculaire, et que l'énergie se divisait en quantas, comme Planck en avait fait l'hypothèse théorique en 1900 pour expliquer le corps noir. Cet article est à la source des travaux de Bohr et de la physique quantique. Par ailleurs, comparer Penrose à Einstein et Hawking à Bohr est de la pure mégalomanie de la part de ces chercheurs (Hawking préfère même se comparer à la trinité Galilée-Newton-Einstein!). La pensée de Penrose est toutefois beaucoup plus originale et variée que celle de Hawking. Cependant, ses tentatives d'expliquer certains mécanismes de la conscience par des effets quantiques macroscopiques (conception qu'il a vulgarisée dans des livres comme "The Emperor's Mind") restent purent spéculatifs, et très peu probants.
les physiciens théoriciens vivant aujourd'hui et qui marqueront le plus la physique de demain sont inconnus du public, car ils n'ont pas écrit de livres de vulgarisation et ne sont pas médiatisés. Il s'agit, par exemple, de Edward Witten, de Alain Connes et de Gabriele Veneziano!! Vous ne trouverez pas une ligne chez eux traitant du rapport entre la conscience et la cosmologie quantique...

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Jean-Pierre Luminet

[invite8bb88f80]

Bonjour et merci pour votre réaction à mon propos

Je vais essayer de clarifier ma position au cas où vous seriez tenté de poursuivre ce dialogue. Pour ce qui de la note introductive au forum, je reconnais que c’est un peu bâclé, avec quelques éléments de ma propre réflexion associés à des commentaires piochés dans un texte de vulgarisation de Penrose. C’est lui qui a lancé la boutade sur Einstein à la pêche. Quant à la comparaison avec Bohr et Einstein, elle relève du constat épistémologique. Et sur ce point, je trouvais assez intéressant ces positionnements, réalisme versus positivisme, quoique ce ne soit pas un domaine réservé au débat Penrose-Hawking vu que Bohm, d’Espagnat, Stapp, Wigner et bien d’autres se sont prononcés sur ces questions.

Ma quête, et je pense que vous l’avez comprise, est métaphysique dans le sens le plus noble du terme, c’est-à-dire visant l’explication du Réel. Juste une remarque, ma présentation de la MQ n’a rien du blabla ou du roman mais, et j’en conviens tout à fait, elle est approximative et ma foi, je dirais qu’il s’agit d’un brouillon de notes épistémologiques. L’enjeu n’est pas insignifiant. La MQ permet d’accéder à une théorie de la Matière et de la Sensibilité et je pense qu’elle servira aussi à élucider les processus fondamentaux de la Vie, celle-ci n’ayant été comprise que superficiellement, selon un paradigme mécaniste-réductionniste. A mon avis, il faut rééditer le geste de Kant et oser une nouvelle esthétique transcendantale. Pour quoi faire ? Pour faire sens je dirais, car la physique a tant donné au savoir qu’elle mérite d’être triturée pour livrer encore plus que ce que la science a pu écrire actuellement.

Donc votre opinion est que la cosmologie quantique et la cosmologie en général n’ont rien à voir avec la question de la conscience. Mon positionnement, autant épistémologique qu’ontologique propose le contraire. L’enjeu et la quête de ma recherche (et je ne suis pas le seul) seraient d’obtenir comme résultat une évidence de la raison qui permette de trancher et de faire que ma position sorte de l’opinion pour devenir un résultat de la pensée. Comment l’argumenter ? Je dirais que la conscience humaine dépend d’un cerveau composé d’éléments cellulaires eux-même composés d’éléments matériels. Il y a la Vie et la Conscience. Pour moi, la théorie de la matière telle qu’elle émerge de la MQ et de la cosmologie (j’ajoute pour être complet la physique statistique) doit être convoquée pour éclaircir, voire expliquer la Vie et la conscience ainsi que la sensibilité (interaction du sujet et de l’objet). Pour ma part, je ne pense pas que des « effets quantiques » puissent expliquer la conscience. La sensibilité oui. D’où la nécessité de clarifier les choses avec une Esthétique.

Après, tout est question de décision. On peu très bien dire que la physique n’a pas à participer à une théorie de la conscience et la restreindre à l’étude des objets matériels, microphysiques pour la MQ, l’univers pour la cosmologie. C’est un choix épistémologique parmi d’autres. On peut très bien enseigner l’Histoire sans aucune référence à la philosophie ou étudier le vivant en ignorant la matière (ce que font 99 % des biologistes).

Pour moi, le réel est fait d’au moins deux champ sinon plus. La partie expérimentale et sensible relève du champ d’expression avec ses événements exprimés. Ensuite, dessous, le véritable champ causal est un champ du Procès, il est le lieu de formation de tous les êtres et de l’Univers. C’est si on veut l’âme des anciens mais revisitée. En fait, je pense qu’il y a quatre champs, en correspondance avec les quatre hypostases de Plotin et les quatre monde de la kaballe (expression, formation, création, ain soph). Bon… je ne veux pas vous embrouiller avec ces considérations métaphysiques, bien que la cosmologie puisse avoir quelques liens avec l’Ame de l’Univers. Une Ame qui je n’en doute pas peut faire l’objet d’une mathématisation mais jusqu’ou ? L’Univers serait substance voire miroir du Sujet.

C’est un peu une question qui m’intrigue, le fait que parmi les trois physiciens candidats à la postérité, les trois soient plus mathématiciens que physiciens au sens où on l’entend. Je me demande, mathématiques : éclaircissement de l’univers ou bien brouillage. Il y a quelque chose que je trouve étrange, sans doute des abus de langages, mais le fait est qu’on peut lire que la mécanique quantique produit le rayonnement du trou noir : «la théorie quantique oblige les trous noir à rayonner et perdre de la masse » dit explicitement Hawking. J’ignorais qu’une théorie purement formelle puisse avoir une influence sur un objet aussi massique qu’un trou noir. C’est certes un abus de langage qui cependant, traduit l’importance des mathématiques pour « visualiser » les objets physiques. Vision claire, brouillée, voilée ?



Maintenant, j’ai deux questions auxquelles vous pouvez répondre.

Quelle est la signification de la perte d’information liée au rayonnement du trou noir ? Est-ce de l’information qui est détruite ou bien qui part dans un autre domaine qui nous est inaccessible ? Et quelle est la nature de l’information ? Est-elle matérielle, liée à l’univers objectif, voire à notre connaissance de l’univers ?

Hawking (La nature de l’espace et du temps, co-écrit avec Penrose, p. 1004, Folio) dit qu’un système quantique « ordinaire » dans un état pur, évolue de manière unitaire vers une successions d’état purs mais que si on considère des trous noirs microscopiques provenant des fluctuations de la métrique, alors il y a perte d’information et apparition d’un mélange statistique d’états. Il y a-t-il alors un lien entre ce phénomène et celui de la décohérence ? Je veux dire la trace d’un lien entre monde quantique et macroscopique, un lien supplémentaire vu que dans la décohérence, il n’y a pas « d’effet métrique »




Merci d’avance et pardon pour ce nouveau texte qui occupera votre temps de cerveau, quoique, ce soit pour une noble cause (clin d’œil à la polémique liée à P Le Lay)