Démonstration d'Einstein concernant la simultanéité

[chaverondier]

Aprés avoir suivi les échanges sur ce fil, je suis tombé sur cet article concernant le Qbism où il est mentionné le "maintenant" d'un évènement :

The issue for Einstein was not the famous revelation of relativity that whether or not two events in two different places happen at the same time can depend on your frame of reference. It was simply that physics seems to offer no way to identify the Now even at a single event in a single place, although a local present moment — Now — is evident to each and every one of us as undeniably real. How can there be no place in physics for something as obvious as that ?

Finalement, vous aviez raison, il y a bien une notion de maintenant pour un évènement unique et cette notion pose un sérieux problème comme vous le signalez. La bonne réponse est peut-être, somme toute, celle proposée sur le site que vous avez cité.

The first problem is the notorious disagreement, confusion and murkiness that for almost a century has plagued the foundations of quantum mechanics, in spite of the theory's extraordinary usefulness and power. The second, less famous, problem has been with us at least as long: there seems to be nothing in physics that singles out 'the present moment'. Albert Einstein called this the problem of 'the Now'. Both problems are symptoms of the exclusion from physical science of the perceiving subject, and are solved by restoring what the ancient Greeks removed.

D'où mon interrogation sur la relativité de la simultanéité qui concerne effectivement au moins deux évènements, le "maintenant" n'a t-il pas été un facteur dans la compréhension et la construction de la relativité.

Disons que la question de la relativité de la simultanéité est le point dur sur lequel achoppent tous ceux qui abordent la relativité. Admettre qu'il ne soit pas possible de définir une notion de maintenant indépendante de l'observateur, ça passe mal parce que ça rentre en conflit avec les postjugés issus de notre expérience vécue (d'observateur lent, borné et macroscopique )

En fait, la Relativité reste compatible avec l'hypothèse d'un milieu de propagation des ondes, et donc avec une notion de maintenant relative à ce référentiel supposé, mais pas avec la possibilité de mesurer la vitesse de ce référentiel, donc pas avec la possibilité de donner un sens qui serait objectif à ce maintenant (la notion de simultanéité). Du coup, le maintenant objectif en question devient une notion métaphysique, du moins tant qu'aucune des lois de la physique n'entre en conflit avec l'invariance de Lorentz.

En fait, pour parvenir à restaurer une direction privilégiée d'écoulement du temps (un référentiel privilégié et la simultanéité qui va avec donc) dans la physique sans violer la covariance relativiste au niveau fondamental, on doit faire appel à des notions à caractère thermodynamique reposant sur le manque d'information d'un observateur (cf l'hypothèse du temps thermique de C. Rovelli).

Von Neumann Algebra Automorphisms and Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories, A. Connes, C. Rovelli, 14 Jun 1994 http://arxiv.org/abs/gr-qc/9406019

We address the problem of relating the "timelessness" of the hypothetical fundamental general covariant quantum field theory with the "evidence" of the flow of time...We propose a unifying perspective on these problems, based on the hypothesis that in a generally covariant quantum theory the physical time-flow is not a universal property of the mechanical theory, but rather it is determined by the thermodynamical state of the system ("thermal time hypothesis"). We ascribe the temporal properties of the flow to thermodynamical causes, and therefore we tie the definition of time to thermodynamics. We take seriously the idea that in a general covariant context the notion of time is not state-independent, as in non-relativistic physics, but rather depends on the state in which the system is.

"Forget time" Carlo Rovelli, Mar 2009 http://arxiv.org/abs/0903.3832

http://arxiv.org/pdf/0903.3832v3.pdf RECOVERY OT TIME : The time of our experience is associated with a number of peculiar features that make it a very special physical variable. Intuitively (and imprecisely) speaking, time “flows”, we can never “go back in time”, we remember the past but not the future, and so on. Where do all these very peculiar features of the time variable come from ?
I think that these features are not mechanical. Rather they emerge at the thermodynamical level. More precisely, these are all features that emerge when we give an approximate statistical description of a system with a large number of degrees of freedom. We represent our incomplete knowledge and assumptions in terms of a statistical state ρ.

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[Amanuensis]

Je comprends "the Now even at a single event in a single place" non pas comme le "maintenant à un unique événement", mais comme le "maintenant à un unique événement en un unique lieu", le lieu étant une notion spatiale (ce qui revient à "à un événement donné pour une ligne d'Univers donnée". Sinon il n'aurait pas inclus "in a single place".

Et cela signifie que l'auteur va plus loin que "pas possible de définir une notion de maintenant indépendante de l'observateur", ce n'est même pas possible (de manière non arbitraire) pour une notion dépendant de l'observateur!

[chaverondier]

Je comprends "the Now even at a single event in a single place" non pas comme le "maintenant à un unique événement", mais comme le "maintenant à un unique événement en un unique lieu"

C'est aussi comme ça que je l'ai compris. Toutefois, au sens que la RR donne à la notion d'évènement, c'est la même chose. En RR, un évènement est localisé dans le temps et dans l'espace (alors qu'un instant n'est pas localisé spatialement. Il correspond à un feuillet 3D de simultanéité donné d'un référentiel donné).

Et cela signifie que l'auteur va plus loin que "pas possible de définir une notion de maintenant indépendante de l'observateur"

D'accord aussi.

Ce n'est même pas possible (de manière non arbitraire) pour une notion dépendant de l'observateur!

D'accord si on restreint la notion d'observateur à la signification de cette notion en Relativité Restreinte, celle de ligne d'univers de type temps. Toutefois, selon http://www.nature.com/news/physics-q...cience-1.14912 faire émerger une notion de présent est possible

by restoring what the ancient Greeks removed: the perceiving subject.

[Paradigm]

mais comme le "maintenant à un unique événement en un unique lieu", le lieu étant une notion spatiale (ce qui revient à "à un événement donné pour une ligne d'Univers donnée". Sinon il n'aurait pas inclus "in a single place".

C'est comme cela que je le traduis aussi. En cherchant sur le net “The problem of Now” on tombe sur :

The problem is often presented like this ...

Ou sur http://plato.stanford.edu/entries/spacetime-bebecome/

Cordialement,

[Amanuensis]

C'est aussi comme ça que je l'ai compris. Toutefois, au sens que la RR donne à la notion d'évènement, c'est la même chose.En RR, un évènement est localisé dans le temps et dans l'espace (alors qu'un instant n'est pas localisé spatialement. Il correspond à un feuillet 3D de simultanéité donné d'un référentiel donné).

Ce n'est pas ce que j'écrivais, pas grave... (C'est clair quand on lit tout le texte que "in a single place" n'est pas redondant avec "at a single event".)

Toutefois, selon http://www.nature.com/news/physics-q...cience-1.14912 faire émerger une notion de présent est possible

Je lis faire émerger une nouvelle notion de présent, adaptée à la perception du sujet, que j'imagine différente de la simpliste notion de présent spatialement étendu. Mais il ne donne pas la recette. Travail pour des équipes mixtes, avec des cognitivistes par exemple? Ou pense-t-il un tel projet uniquement dans le domaine de la physique?

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Par ailleurs ce qu'il explique sur la réification de l'espace-temps me fait irrésistiblement penser à la discussion concourante sur l'univers-bloc...

[Amanuensis]

The problem is often presented like this ...

Intéressant, et je retiens la présentation. La encore, bonne réponse (dans le même sens (il me semble) mais de bien meilleure qualité (ça c'est sûr) que les miennes) à l'idée de l'univers-bloc comme conséquence nécessaire des théories modernes de l'espace-temps.

[chaverondier]

En cherchant sur le net “The problem of Now” on tombe sur : [URL="http://backreaction.blogspot.fr/2014/04/the-problem-of-now.html"]

et notamment la citation issue de ce lien.

The decisive ability that allows us to experience the present moment as being unlike other moments is that we have a memory. We have a memory of events in the past, an imperfect one, and we do not have memory of events in the future. Memory is not in and by itself tied to consciousness, it is tied to the increase of entropy, or the arrow of time if you wish.

Point de vue auquel j'adhère totalement.

Et ça

If we want to describe systems with memory we need at the very least two time parameters: t to parameterize the location of the particle and τ to parameterize the strength of memory of other times depending on its present location. This means there is a function f(t,τ) that encodes how strong is the memory of time τ at moment.

Cette hypothèse est intéressante. La conscience du présent et d'un écoulement du temps demanderait donc, en sus de l'entropie évoquée juste au dessus par Sabine (l'information qui échappe à l'observateur macroscopique) et de la mémoire des faits passés, une sorte de fonction d'oubli associant "une intensité moins forte" (encore que...) aux souvenirs les plus anciens... mais il me semble que ça reste à la fois qualitatif et pas forcément parfaitement exact.

Even though we experience the present moment as special, it is only subjectively so.

Et sur ce point, je doute qu'elle ait tort. Bref, une partie de ce que nous expérimentons, la notion de présent en est un exemple, ne peut-être décrit par les lois de la physique parce que c'est subjectif et donc ça sort de son domaine de compétence.