Carlo Rovelli et le temps

[invite54165721]

a t on dit quelque chose sur rovelli et le temps?
par exemple comment les reseaux de spins s'articulent ils dans les mousses de spin?
comment le temps y est il introduit?
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[Amanuensis]

De quoi parlons nous alors de la pluie et du beau temps comme tout le monde? En plus il y a de nouveau arrivants sur ce forum qui ne vont pas systématiquement faire des recherches sur des dizaines de milliers de fils.

Mais c'est bien de cela dont je parle: aux nouveaux arrivants posant ce genre de question on répond en pointant à une référence de qualité. En quoi est-ce une mauvaise suggestion?

Et la cible primaire d'un forum scientifique est loin d'être vide: ce sont les étudiants ayant des exercices et problèmes à traiter, et des blocages dans la compréhension de cours et d'articles. Cela à soi seul justifie un tel forum.

Libérer les "actifs constructifs" des "sujets difficiles qui retombent en permanence sur le tapis" leur permet de consacrer plus de temps à cette cible primaire. Là encore, une évidence.

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Revenons au sujet: est-ce que quelqu'un peut citer un ouvrage de référence universitaire bien fait, de professionnel, pouvant être proposé comme réponse par défaut au "sujet difficile qui retombe régulièrement sur le tapis" qu'est le sujet de la corrélation à distance manifestée dans des expériences comme celles d'Aspect?

[Deedee81]

a t on dit quelque chose sur rovelli et le temps?

Ben oui, les premiers messages

par exemple comment les reseaux de spins s'articulent ils dans les mousses de spin?
comment le temps y est il introduit?

Question intéressante.

L'idée est de passer à une formulation de type intégrales de chemin https://fr.wikipedia.org/wiki/Int%C3%A9grale_de_chemin
Les états réseaux de spin permettent de définir une action avec la fonction de Hamilton et à partir de la formulation par l'intégrale de chemin, on définit une amplitude pour passer d'un point x,t à un point x',t'
Ca c'est la principe de base.

C'est expliqué plus en détail (et mieux que je ne pourrais le faire) ici : http://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/book.pdf
Chapitre 9.

C'est ce chapitre qui amha répond le mieux à ta question (c'est de la vulgarisation plus un peu de technique, ça se lit relativement facilement).

En gravité quantique 2+1 (espace-temps à trois dimensions), on sait le faire de manière rigoureuse. Par exemple dans la thèse de doctorat de Louapre : https://www.theses.fr/128829931

Malheureusement en 3+1.... ça ne marche pas. Et en fait, personne n'a trouvé la solution.
(je ne connais pas bien la difficulté technique derrière ça, quand j'ai potassé, j'ai déjà eut assez de mal et je n'ai pas creusé aussi profond)

[invite54165721]

si l'on a une intégrale de chemin pour passer x1 t1 à x2 t2 c'est qu'on a déja un parametre t qui a éfé introduit.
Rovelljli passe son temps a dire que ce parametre est évitable. comment l'évite t il ici?

[invite54165721]

si une mousse de spin est en sandwich entre deux reseaux l'un appelé in et l'autre out qui sont les bords de la mousse de spin
ca ne me pose pas trop de probleme.
mais l'idée d'une mousse de spin comme un empilement temporel de reseaux de spins ca deviendrait du copier coller des traches
d'espace temps de la rg. je ne pense pas que c'est le but.

[invite54165721]

il écrit ici

This second interpretation is more covariant and will
be used below to define the dynamics. That is, states in
H are not interpreted as “states at some time”, but rather
as “boundary states”.In the non-general-relativistic
limit, therefore, Hmust be identified with the tensor
product Hout ⊗ Hin of the initial and final state spaces
of conventional quantum theory.

ca semble difficilement évitable si l'on a dés couches indéxées par t1 t2 t3 etc
mais ce n'est peut etre pas le cas
de plus comme le papier est un peu long et en anglais j'ai du mal a le suivre.

la c'est bon on n'est plus au café du commerce?

[viiksu]

Je cite le bouquin cité par Deedee:




Je ne comprends pas ce que veut dire décrire le temps en termes de corrélations entre observables, quelles corrélations, quels observables?

[invite54165721]

c'est simple on peut décrire le temps par exemple en utilisant des angles entre des positions de grandes et de petires aiguilles d'une
horloge ou les positons des astres etc

[Deedee81]

si l'on a une intégrale de chemin pour passer x1 t1 à x2 t2 c'est qu'on a déja un parametre t qui a éfé introduit.
Rovelljli passe son temps a dire que ce parametre est évitable. comment l'évite t il ici?

Justement, il n'y a pas de paramètre t au départ mais une variable dynamique t, comme les autres variables dynamiques (énergie, impulsion, etc... etc...) et donc "cachée" dans l'état quantique (avec une base d'états donné par les réseaux de spin) et pas immédiatement visible puisque l'espace de Hilbert correspondant n'est évidemment pas l'espace-temps.

Je cite là.

Pour en savoir plus faudra aller lire le chapitre 9 que j'indiquais.

Ah oui, c'est en anglais, désolé, mais je ne connais pas de bon document en français (pas trop technique, pas trop grossièrement vulgarisé). La thèse de Louapre est en français mais là c'est hyper technique à mort (j'ai de même une autre thèse de l'université de Namur, à quelques centaines de mètres de mon lieu de travail ) mais également hyper technique.

[viiksu]

c'est simple on peut décrire le temps par exemple en utilisant des angles entre des positions de grandes et de petires aiguilles d'une
horloge ou les positons des astres etc

Je ne suis pas vraiment d'accord l'aiguille des secondes n'est qu'un système classique qui visualise le passage du temps périodique à la seconde et non pas l'inverse à savoir une définition du temps. Je n'ai pas les moyens intellectuels d'approfondir le bouquin de Rovelli je ne doute pas que sa position soit éminemment réfléchie et construite, le problème est que dans ses interventions médiatique il ne peut pas exprimer son point de vue en termes simples il emploi beaucoup de tautologie sur le temps pour dire qu'il n'y a pas de temps. J'ajoute que beaucoup de scientifiques de haut niveau contestent l'approche de CR et considèrent le temps comme premier. Je ne prends pas position je dis simplement que toute conception doit pouvoir être expliquée en termes logiques.

[Amanuensis]

Je ne comprends pas ce que veut dire décrire le temps en termes de corrélations entre observables, quelles corrélations, quels observables?

Il me semble qu'on peut progresser dans la compréhension avec le concept de diagramme de phase, en prenant des exemples en mécanique classique.

Un simple pendule masse/ressort peut être décrit par un diagramme position/vitesse. Sans dissipation cela donne une sorte d'ellipse, avec dissipation une sorte de spirale.

Un tel diagramme ne parle pas de temps. Par exemple il n'y a pas besoin de préciser une variable t, son origine ni même son unité.

Par contre le temps apparaît comme conséquence du diagramme, ce qu'on peut voir comme "corrélation entre observables" (celles-ci étant position et vitesse). Sans dissipation apparaît un "temps cyclique", ne définissant pas d'origine particulière ni même une orientation, mais définissant une unité, la période et une sorte de datation, la phase. Avec dissipation apparaissent deux "temps", le cyclique et ce qu'on dérive de l'atténuation. De cette dernière se déduisent une autre unité temporelle (une constante dans la loi de diminution de "l'amplitude"), et une autre datation (l'amplitude elle-même), et une "direction" (flèche du temps). Cela donne deux exemples typiques.

Pas mal (pour tous?) de descriptions de systèmes mécaniques peuvent ainsi se passer de "temps". Celui-ci se construit à partir des observables utilisées pour la description.

Évidemment pour ce faire, contrairement à ce qui est proposé par certains, les observables ne peuvent pas se limiter à des positions. Typiquement on trouve des vitesses ou des quantités de mouvement.

[viiksu]

Il me semble qu'on peut progresser dans la compréhension avec le concept de diagramme de phase, en prenant des exemples en mécanique classique.

Un simple pendule masse/ressort peut être décrit par un diagramme position/vitesse. Sans dissipation cela donne une sorte d'ellipse, avec dissipation une sorte de spirale.

Un tel diagramme ne parle pas de temps. Par exemple il n'y a pas besoin de préciser une variable t, son origine ni même son unité.

Par contre le temps apparaît comme conséquence du diagramme, ce qu'on peut voir comme "corrélation entre observables" (celles-ci étant position et vitesse). Sans dissipation apparaît un "temps cyclique", ne définissant pas d'origine particulière ni même une orientation, mais définissant une unité, la période et une sorte de datation, la phase. Avec dissipation apparaissent deux "temps", le cyclique et ce qu'on dérive de l'atténuation. De cette dernière se déduisent une autre unité temporelle (une constante dans la loi de diminution de "l'amplitude"), et une autre datation (l'amplitude elle-même), et une "direction" (flèche du temps). Cela donne deux exemples typiques.

Pas mal (pour tous?) de descriptions de systèmes mécaniques peuvent ainsi se passer de "temps". Celui-ci se construit à partir des observables utilisées pour la description.

Évidemment pour ce faire, contrairement à ce qui est proposé par certains, les observables ne peuvent pas se limiter à des positions. Typiquement on trouve des vitesses ou des quantités de mouvement.

Oui mais la vitesse est une fonction dérivée par rapport au temps?

[invite54165721]

le fait de concevoir la position des aiguilles en fonction du temps j'ai une conception comme une autre.Rovelli rappelle que au départ vérifiait la régularité des oscillations d'un pendule en vérifiant avec son pouls puis ensuite on s'est habitué à mesurer son pouls avec un truc qui oscillait

[viiksu]

Bon avant de de blablater sans support je viens de commander le dernier bouquin de Rovelli, cela ne me gêne pas de sponsoriser un scientifique au contraire.

[azizovsky]

on peut choisir le paramètre t la longueur d'une arc s d'une courbe .(déjà utiliser par exemple dans les calculs de variation pour la métrique ...)

[invite54165721]

quand dans une théorie le lagrangien ou l hamiltonien est donné le temps est-il encore une variable dynamique ?

[Amanuensis]

Oui mais la vitesse est une fonction dérivée par rapport au temps?

Ça, c'est la vision "usuelle", avec temps pris comme "donnée" : d'un diagramme (t, x) on dérive une vitesse. La vision du diagramme de phase inverse la logique, d'un diagramme (x, v) ou (x, p) on dérive une forme de temps. La "vitesse" n'y est pas vue (pas interprétée a priori) comme une dérivée, mais comme une observable en elle-même. Cela est peut-être plus flagrant en remplaçant vitesse par quantité de mouvement: cela donne le même diagramme de phase.

Il est clair qu'une vision "intemporelle", statique à un certain sens, comme un diagramme de phase ou une solution d'espace-temps comme la géométrie de Schwarzschild, ne peut satisfaire les besoins de la physique, qui inclut aussi des notions de causalité, de prédiction, et donc nécessairement, de temps. C'est ce qui amène, et rend naturelle, une description en terme de temps (que pourrait bien signifier "prédiction" si on ne se percevait pas comme ayant un passé et un futur???).

Bref, faut relire mon petit texte (écrit à la va-vite, il y a beaucoup à développer sur cette base) en acceptant, intellectuellement, à "oublier le temps" comme a priori, à accepter la vitesse comme une observable (quitte à remplacer le terme par "schtroumpf") et non comme une "dérivée", et comprendre en quoi cela peut, éventuellement, répondre à la question sur le temps émergeant comme "corrélation entre observables".

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Une description "classique" peut d'ailleurs être présentée à partir d'un diagramme de phase impliquant simultanément (produit cartésien des diagrammes) le système S à décrire (par n observables, sans '"temps") et, tout à côté, un système genre masse-ressort, plus un système particulier dont l'état est discret (valeurs de l'état numérotable par un élement de Z) et corrélé avec l'état du masse-ressort de façon qu'il passe d'un état au "suivant" quand l'état du masse-ressort est à une phase particulière (on peut représenter cela en un diagramme à trois variables, (x, v, k), bon exercice qu'en construire une représentation). Le diagramme de phase à n+3 variables n'explicite pas le temps, il est intemporel. Mais il y a alors une description plus simple en introduisant le "temps" donné par les 3 paramètres du masse-ressort + compteur (une horloge à ressort, si cela n'avait pas été reconnu!) et en décrivant le système S en utilisant ce temps. On obtient ainsi une "description classique"...

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PS: Je n'ai pas la prétention de donner une explication en "prêt-à-porter", qu'il suffirait de lire pour comprendre. C'est juste une suggestion (plus ou moins bien écrite) de piste à étudier et intégrer, la prétention étant que cette étude pourrait aider à comprendre l'idée d'une physique (modélisation) sans temps a priori, avec le "temps" émergeant de corrélations entre variables.

[Amanuensis]

Bon avant de de blablater sans support je viens de commander le dernier bouquin de Rovelli, cela ne me gêne pas de sponsoriser un scientifique au contraire.

Tant mieux pour CR (et surtout son éditeur). Perso je préfèrerais sponsoriser des cours de physique bien faits et gratuits sur le web.

Mais bon, nous vivons dans une civilisation "commerciale", faut bien s'y faire.

[Deedee81]

quand dans une théorie le lagrangien ou l hamiltonien est donné le temps est-il encore une variable dynamique ?

Ca dépend de la théorie.

Je me prononce dans le cas hamiltonien que je connais mieux. Quand on prend l'hamiltonien et qu'on écrit les équations hamiltonienne, on obtient généralement quelque chose comme :

où et sont des variables conjuguées.
Le temps apparait donc explicitement comme paramètre.
https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A..._hamiltonienne

L'équation de Schrödinger est un exemple très typique de ce type d'équation.

Mais dans les théories dites "sans arrière-plan" comme la RG qui est "invariante par difféomorphisme", le temps est une variable dynamique, non un paramètre, et l'équation devient :
H = 0

On parle d'hamiltonien de contrainte.

Le problème c'est qu'en version quantique, H est un opérateur et étant donné |psi> l'état quantique de l'univers, on a :
H |psi> = 0
Et sans occurrence explicite du temps, il est très difficile de résoudre l'équation.
C'est typiquement le cas de la quantification directe de la formulation AMD de la relativité générale qui donne :
https://en.wikipedia.org/wiki/Wheele...ian_constraint

Difficultés :
- l'hamiltonien est mal défini (multiplication d'opérateurs à valeur distribution, ce qui n'a pas de sens mathématique)
- l'espace de Hilbert est inconnu
- et sans le temps, comment résoudre ???

Les deux premiers problèmes ont été résolu (le troisième reste difficile, on en a parlé plus haut avec les mousses) grâce à une autre formulation de la relativité générale de Ashtekar :
https://en.wikipedia.org/wiki/Loop_q..._new_variables
et ses continuateurs (formulation réelle v.s. complexe, introduction du paramètre d'Imirzi, résolution des contraintes de Gauss et de difféomorphisme)
Les progrès ont été fulgurants puis....... ça patauge.
On attend le génie qui fera faire le prochain bond (quantique ) de la théorie.

[viiksu]

Les interventions de Amanuensis et DeeDee sont très intéressantes (fayot) je me donne quelque "temps" pour y réfléchir.

[stefjm]

Il me semble qu'on peut progresser dans la compréhension avec le concept de diagramme de phase, en prenant des exemples en mécanique classique.

Un simple pendule masse/ressort peut être décrit par un diagramme position/vitesse. Sans dissipation cela donne une sorte d'ellipse, avec dissipation une sorte de spirale.

Un tel diagramme ne parle pas de temps. Par exemple il n'y a pas besoin de préciser une variable t, son origine ni même son unité.

Par contre le temps apparaît comme conséquence du diagramme, ce qu'on peut voir comme "corrélation entre observables" (celles-ci étant position et vitesse). Sans dissipation apparaît un "temps cyclique", ne définissant pas d'origine particulière ni même une orientation, mais définissant une unité, la période et une sorte de datation, la phase. Avec dissipation apparaissent deux "temps", le cyclique et ce qu'on dérive de l'atténuation. De cette dernière se déduisent une autre unité temporelle (une constante dans la loi de diminution de "l'amplitude"), et une autre datation (l'amplitude elle-même), et une "direction" (flèche du temps). Cela donne deux exemples typiques.

Pas mal (pour tous?) de descriptions de systèmes mécaniques peuvent ainsi se passer de "temps". Celui-ci se construit à partir des observables utilisées pour la description.

Évidemment pour ce faire, contrairement à ce qui est proposé par certains, les observables ne peuvent pas se limiter à des positions. Typiquement on trouve des vitesses ou des quantités de mouvement.

Très intéressant.
Doit y avoir moyen d'inclure la relativité restreinte et les phénomènes électriques.

Les deux temps qui apparaissent correspondent
- l'un au pôle réel du système : atténuation de fonction de transfert , avec pulsation de coupure, réponse en exponentielle d'argument réel.
- le cyclique : aux pôles imaginaires conjugués : oscillation de fonction de transfert avec pulsation propre, réponse en exponentielle d'argument imaginaire.

[Franc84]

Bonjour,

On nombre le temps en établissant un rapport entre deux mouvements, du moins c'est une manière de le nombrer. En procédant comme ceci, il me semble que l'on a plus besoin de paramètre t, et on se rapproche de la définition du temps d'Aristote: le temps comme nombre du mouvement selon l'avant et l'après. Mais il faut tenir compte du fait que le rapport entre deux mouvements peut varier en fonction des conditions spatiales.

Carlo Rovelli dit dans l'échange avec Etienne Klein qu'il est proche de la position d'Aristote. Pourtant, à un moment donné, il dit aussi que le temps est discret. Je vois une contradiction avec ce qui vient d'être affirmé, car le mouvement est quelque chose de continu, dans le sens qu'il n'y a pas de rupture pour passer d'un point à un autre.

Cordialement
Philippe de Bellescize

[invite54165721]

ce que dit rovelli sur le caractere discret du temps l'eporte sur ses gouts en phile. Il est physicien avant tout.
Ce qui est important c'est qu'il ne peut apparaitre des dérivées par rapport au temps. un hamiltonient n'est pas dans la théorie a boucle une dérivée par rapport au temps. les reseaux de spin forment un espace de hilbert sur lequel H agit mais pas par l'intermediaire habituel.
deedee81 pourrais peut etre nous en dire plus sur le sujet que je relis a fur et a mesure;
Rovelli écrit que la dynamique d'un réseau de spin est codée dans les amplitudes de transitions entre des reseaux de spins qui
sont des "bords" a l'intérieur d une mousse de spins
une mousse de spin est un graphe avec des faces des aretes et des sommets. si on accole trois pyramides on a un objet qui a un bord extérieurs. pour une mousse de spins ce sera son bord externe cad un reseat de spins
si on considere mentalement deux des piramides on a aussi un bord extérieur;
il en est de meme pour des parties de mousses de spins elles ont des bords qui sont des réseaux de de spin et donc des vecteuts d'un espace avec un produit scalaire
je ne sais pas encore comment l'action de H se déduit de cela comment il agit sur un réseau donné

[invite54165721]

a la fin d'un papier rovelli écrit en 2010 une longue liste de questions non encore
résolues en particulier

Formally, if H is the Hamiltonian constraint, we expect something like the main equation HW = 0
Can we construct the Hamiltonian operator in canonical LQG such that this is realized ?

il semble bien que l'on a une théorie en construction et que l'on manque totalement de recul par rapport au theme du temps qui en découlerait. le lecteur qui se lancerait dans la lecture de pavés sur la lqg doit le savoir pour ne pas etre décu par le petit nombre des modeles réellement calculés

[Paradigm]

Bonjour à tous,

Ça, c'est la vision "usuelle", avec temps pris comme "donnée" : d'un diagramme (t, x) on dérive une vitesse. La vision du diagramme de phase inverse la logique, d'un diagramme (x, v) ou (x, p) on dérive une forme de temps. La "vitesse" n'y est pas vue (pas interprétée a priori) comme une dérivée, mais comme une observable en elle-même. Cela est peut-être plus flagrant en remplaçant vitesse par quantité de mouvement: cela donne le même diagramme de phase.

Dans cet espace des phases pouvons nous redéfinir une notion d'action sans faire intervenir le temps ?

Cordialement,

[viiksu]

Bonjour,

On nombre le temps en établissant un rapport entre deux mouvements, du moins c'est une manière de le nombrer. En procédant comme ceci, il me semble que l'on a plus besoin de paramètre t, et on se rapproche de la définition du temps d'Aristote: le temps comme nombre du mouvement selon l'avant et l'après. Mais il faut tenir compte du fait que le rapport entre deux mouvements peut varier en fonction des conditions spatiales.

Carlo Rovelli dit dans l'échange avec Etienne Klein qu'il est proche de la position d'Aristote. Pourtant, à un moment donné, il dit aussi que le temps est discret. Je vois une contradiction avec ce qui vient d'être affirmé, car le mouvement est quelque chose de continu, dans le sens qu'il n'y a pas de rupture pour passer d'un point à un autre.

Cordialement
Philippe de Bellescize

Je ne vois pas dans Aristote un temps émergent du mouvement mais plutôt une caractérisation du mouvement le temps est le moteur du changement ou du mouvement. Sans temps rien ne change. Selon Rovelli le temps viendrait de relations entre observables partielles discrètes, pour l'instant je ne vois pas lesquelles.

[Amanuensis]

Dans cet espace des phases pouvons nous redéfinir une notion d'action sans faire intervenir le temps ?

La flemme d'aller vérifier, mais il me semble que oui dans un diagramme (x, p), ce sont des variables conjuguées (d'un point de vue dimensionnel leur produit est une action). Peut-être (avec grande réserve) l'intégrale le long de la "trajectoire" de p dx, ou x dp, ou autre. Cela se généraliserait à des espaces de phases utilisant un moment généralisé.

[stefjm]

Dans cet espace des phases pouvons nous redéfinir une notion d'action sans faire intervenir le temps?

edit : Doublé par Amanuensis
Bonjour,
Dans le plan (x , p)=(x , m.v), l'action est l'aire m.v.x, sans intervention explicite du temps, et produit vectoriel.
Cela éclaire les théorèmes d'action extrémale : Une aire extrémale.
Cordialement.

[invite54165721]

si l'on pouvait trouver une définition de l'action ou le temps n'interenait pas on ne verrait pas le temps dans sa dimension.
back to basics...

[stefjm]

si l'on pouvait trouver une définition de l'action ou le temps n'interenait pas on ne verrait pas le temps dans sa dimension.
back to basics...

Où vois tu un temps dans M.V.X avec X et V donné indépendamment comme premier?