Ambiguités autour de la notion du temps.

[Archi3]

d'un autre coté il y a plein de choses que la science actuelle dit (particulièrement dans ce genre de domaine) qui n'ont aucune preuve expérimentale ...
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[Deedee81]

SAlut,

d'un autre coté il y a plein de choses que la science actuelle dit (particulièrement dans ce genre de domaine) qui n'ont aucune preuve expérimentale ...

Je suppose que tu parles de la science "validée", celle qui fait consensus. Tu as un exemple précis ?

[Archi3]

bah non, si la science est validée, c'est qu'elle a des preuves expérimentales, sinon je ne vois pas ce qui pourrait la valider. Je parle par exemple de recherche sur les théories ultimes, théorie des cordes, gravité à boucle, matière noire, qui tout en faisant partie de la science "officielle" (faite par des scientifiques professionnels, avec des publications, des colloques, etc ...) sont à peu près dépourvues de preuves expérimentales de validité.

[Deedee81]

Ah oui, je n'avais pas compris ton propos. Et je suis bien entendu d'accord.

Attention, stricto sensus, matière noire signifie "écart observé aux effets gravitationnels de la matière visible" et pas "matière" malgré son nom. Donc, par définition, c'est validé. Mais je suppose que tu voulais parler de sa "nature" éventuelle (ou SES natures), de même pour l'énergie noire et même d'ailleurs les sursauts radios courts pas encore totalement élucidés.

Et d'ailleurs même sur ce genre de truc : cordes, boucles, etc.... il y a un flou artistique sur Futura. C'est considéré comme des développements théoriques corrects (sans nécessairement correspondre à la réalité !!!!) et donc "validés" (non pas expérimentalement, mais en tant que développement théorique). Et donc accepté sur Futura. Par contre un truc comme la théorie des éthérons (ou autres bêtises que j'ai vu passer), là non

[pm42]

Je parle par exemple de recherche sur les théories ultimes, théorie des cordes, gravité à boucle, matière noire, qui tout en faisant partie de la science "officielle" (faite par des scientifiques professionnels, avec des publications, des colloques, etc ...) sont à peu près dépourvues de preuves expérimentales de validité.

Ceci dit, c'est ce qu'à toujours fait la science : on dit des trucs puis on cherche les preuves expérimentales et ça a commencé avec Galilée qui visiblement était même capable de torturer un peu les chiffres pour faire coller.

Et dans certains cas, trous noirs, boson de higgs, ondes gravitationnelles, on a attendu la preuve expérimentale très longtemps mais il a fallu aussi tout ce travail préalable pour l'avoir.

La théorie des cordes est aussi intéressante justement : il y a eu une remise en cause de l'approche de la communauté quand on s'est rendu compte qu'elle n'était pas forcément falsifiable tellement elle avait de paramètres libres.

Quand à la gravité quantique à boucle, on cherche justement à la valider, voir par exemple : https://forums.futura-sciences.com/a...-ashtekar.html

[Deedee81]

Toute théorie validée a au début été de la spéculation, en effet

Ceci dit il y a spéculation et spéculation.
Et de plus, à notre époque, les choses sont devenues plus complexes (forcément, tout le facile a déjà été compris et valide ) :
- théories ou modèles très pointus
- volume des données monstrueuses sur bien des choses (que ce soit le LHC ou les observations astronomiques)
- et paradoxalement un manque criant de données sur certaines choses (notamment pour la gravité quantique)

Ca ne rend pas les choses faciles.

Mais bon, tout ça est bien connu et on s'éloigne quelque peu du sujet initial

[stefjm]

Toute théorie validée a au début été de la spéculation, en effet

Et c'est quand même sympa quand il y a un peu d'empirisme, genre données expérimentales expliquées ou non.

[Deedee81]

Et c'est quand même sympa quand il y a un peu d'empirisme, genre données expérimentales expliquées ou non.

Ah oui, les théories ne naissent pas de rien, c'est même le principe de la méthode scientifique. Mais il ne fait pas oublier les TROIS étapes (grosso modo)
- Résultats expérimentaux peu, pas ou mal expliqués
- Hypothèses, théorisation, prédictions
- Validation => tant que ce n'est pas passé par là, c'est de la spéculation
Pour les théories sérieuses (EM Maxwell, RR, RG, MQ, et même boucles et cordes), moi j'appelle ça "de la spéculation sérieuse", mais ce qualificatif est de moi

[stefjm]

Quatre : limitation ou extension du domaine d'application

[Archi3]

boucles et cordes

boucles et cordes étant incompatibles, même en tant que "théorie limite", il y en a forcément au moins une des deux qui est fausse (donc "pas sérieuse" dans un certain sens).

[pm42]

boucles et cordes étant incompatibles, même en tant que "théorie limite", il y en a forcément au moins une des deux qui est fausse (donc "pas sérieuse" dans un certain sens).

C'est un peu curieux de dire qu'une théorie qui peut s'avérer fausse n'est "pas sérieuse".
Parce que c'est le principe de toutes les théories scientifiques.

Et aussi parce que c'est le principe de la recherche : on explore pas mal de voies et certaines s'avèrent sans issue. Ce n'est pas pour cela qu'on n'a rien appris, au contraire.

[Deedee81]

(donc "pas sérieuse" dans un certain sens).

Je ne suis pas d'accord (ou alors "dans un certain sens très abusif")- Ce n'est pas rare d'avoir des travaux sérieux qui sont ensuite réfutés. Ils ne manquaient pas de sérieux pour autant.

Ou alors on dit aux scientifiques : "restez sérieux" et on ne valide plus rien

(j'ai un peu paraphrasé pm42 là).

boucles et cordes étant incompatibles

En fait non

Les cordes sont implémentées sur un espace-temps classique et sont perturbatives. Pour obtenir une formulation canonique, certains (sais plus qui, Smolin ?) ont donc tenté d'implémenter des champs de cordes en gravité quantique à boucles (tout champ de matière est possible). Il y a quelques difficultés avec les anomalies conformes (à confirmer) et c'est extrêmement compliqué (ça cumule les difficultés des deux approches !) et donc ça n'a guère été approfondi. J'avais lu ça dans le cours de Thiemann sur les boucles.

[ArchoZaure]

Quatre : limitation ou extension du domaine d'application

Cinq : Observation préalable.
Être attentif et savoir reconnaitre les phénomènes physiques.

C'est la thèse d'Etienne Guyon qui a travailé avec Pierre-Gilles de Gennes.
Une vidéo sur le sujet.

[Etienne Guyon, José Bico et Benoît Roman] Du merveilleux caché dans le quotidien
12 603 vues 26 sept. 2018
Les Mardis de l’Espace des sciences avec Etienne Guyon, universitaire ayant notamment dirigé le Palais de la Découverte et l'Ecole Normale Supérieure, José Bico, enseignant-chercheur à L'ESPCI et Benoît Roman, directeur de recherche au CNRS. De nombreux objets nous sont parfois si familiers que nous n'y prêtons pas attention. Comment réapprendre à voir le monde ?

https://www.youtube.com/watch?v=ucEmTPuYx0s

[Deedee81]

Cinq : Observation préalable.
Être attentif et savoir reconnaitre les phénomènes physiques.

C'était avant le quatre, dans le message qui précède (auquel répondait StejJM). Et il a raison, c'est souvent arrivé.
Je n'ai pas relevé car j'avais dit "grosso modo" (faudrait plusieurs pages pour être complet).

Mais bien entendu, on ne va pas refaire la Méthode Scientifique et donc....

[Deedee81]

Je le redis en vert : on est hors sujet, la discussion est "ambiguïtés autour de la notion du temps".

Merci,

[chaverondier]

On commence par supposer que le temps puisse marcher à rebours.

Cf.

• Can a future choice affect a past measurement outcome ?
  20 June 2015, Yakir Aharonov, Eliahu Cohen, Avshalom C. Elitzur
  .
• Each instant of time a new universe,
  7 May 2013, Yakir Aharonov, Sandu Popescu, Jeff Tollaksen
  .
• A time symmetric formulation of quantum mechanics,
  November 2010, Yakir Aharonov, Sandu Popescu, Jeff Tollaksen
  .
• The Two-State Vector Formalism of Quantum Mechanics: an Updated Review,
  10 June 2007, Yakir Aharonov, Lev Vaidman
  .
• Le passé bouge encore,
  2014, Alain Connes
  .
• The origin of inertia,
  Avril 2012, James F. Woodward
  
  

  4.4 Mach's Principle and Radical Timelessness
  
  Events are influenced by both the past and the future which, consequently, must already have some "objective" existence, just as it does in relativity theory. This peculiar aspect of quantum theory is made transparent in John Cramer's "transactional interpretation" of quantum mechanics (Cramer, 1986) where Wheeler-Feynman "absorber" theory is invoked to demystify quantum weirdness. The price paid in this interpretation is that the future, via retarded and advanced waves, has an objective existence and affects the present and past.

J'ai demandé par quel miracle ces traces étaient effacées.

La création d'entropie, origine de l'irréversibilité des évolutions observables à l'échelle macroscopique, elle-même cause de l'écoulement irréversible du temps dans le sens passé-futur (cf. Le temps macroscopique et Incomplete description and relevant entropies de R. Balian), engendre les traces du passé, c'est à dire des informations stables vis à vis des agressions de l'environnement et stables vis à vis de lectures successives.

Cette stabilité garantit ce qui caractérise une trace du passé : une information irréversiblement enregistrée, donc persistante dans le temps et reproductible, garantissant ainsi son "objectivité".

Un renversement (parfait) du temps efface (totalement) l'entropie créée ainsi que les traces du futur qu'elle avait engendrées et ramène le système considéré dans un état où ces traces "n'existaient pas encore" ("existence" au sens restrictif de : macroscopiquement observable).

cf. A quantum solution to the arrow-of-time dilemma
25 Aug 2009, Lorenzo Maccone

[curiossss]

La création d'entropie, origine de l'irréversibilité des évolutions observables à l'échelle macroscopique, elle-même cause de l'écoulement irréversible du temps dans le sens passé-futur (cf. Le temps macroscopique et Incomplete description and relevant entropies de R. Balian), engendre les traces du passé, c'est à dire des informations stables vis à vis des agressions de l'environnement et stables vis à vis de lectures successives.

Cette stabilité garantit ce qui caractérise une trace du passé : une information irréversiblement enregistrée, donc persistante dans le temps et reproductible, garantissant ainsi son "objectivité".

Un renversement (parfait) du temps efface (totalement) l'entropie créée ainsi que les traces du futur qu'elle avait engendrées et ramène le système considéré dans un état où ces traces "n'existaient pas encore" ("existence" au sens restrictif de : macroscopiquement observable).

cf. A quantum solution to the arrow-of-time dilemma
25 Aug 2009, Lorenzo Maccone

Dans ce paragraphe : "L'Entropie, origine de l'irréversibilité du Temps". Et juste après "Un renversement (parfait) du temps efface (totalement) l'entropie". Mais comment l'irréversibilité du Temps dont l'origine serait l'Entropie (sic) pourrait devenir réversible ? Une irréversibilité réversible ?
Hmmm... je peux aider : supprimons l'Entropie le temps du renversement du Temps (cette suppression virtuelle est possible car elle ne devient pas réelle car la durée du phénomène est zéro ). Et voilààà : le temps est devenu réversible ! CQFD.
A partir du moment qu'on part dans des délires où l'effet précède la cause je pense qu'on peut arriver à n'importe quelle conclusion avec des raisonnements justes, puisque ce ne sont que des raisonnements basés sur des postulats faux.

Tenez, je peux délirer moi aussi : "Un renversement (parfait) des distances permettrait de traverser l'univers instantanément". C'est beau, c'est poétique, et ça a l'air savant. De quoi exciter les curiosités.

[Deedee81]

Salut,

Holà, du calme !!!!!

Ce que tu cites veut simplement dire qu'au niveau fondamental les théories sont réversibles par renversement du temps. Et donc changer le signe du temps revient à une diminution d'entropie. Je ne pense pas qu'il faille voir plus loin que ça et il n'est pas question pour cela de réversibilité ou de suppression virtuelle. Pour l'explication quotée de Chaverondier le premier paragraphe, on trouve presque les mêmes propos dans l'article sur la décohérence quantique de Maximilian Schlosauher sur ArXiv, et les deux sont intimement liés (par l'entropie de von Neumann)

Pour la flèche du temps, je peux aussi conseiller le livre du docteur Zeh (une partie peut être trouvée sur le net). Il ne donne pas des solutions au sens indiqué par Chaverondier mais pose bien les bases du problème dans tous les domaines théoriques impliqués et on voit bien la complexité du sujet.

Bon, je ne dis pas que Chaverondier à expliqué tout ça de manière parfaitement claire, le sujet est difficile (*), mais ses propos sont correct.
Et je ne suis moi même pas d'accord sur tout mais je n'ai pas relevé car ce n'est pas du tout essentiel pour son explication. Je ne vais pas pinailler sur des détails qui n'ont pas réellement d'intérêt pour l'explication.

(*) Car :
- il fait intervenir plusieurs domaines scientifiques (thermodynamique, mécanique quantique, et plus généralement les théories fondamentales)
- la définition du temps et l'irréversibilité sont deux notions totalement différentes mais intimement liées
- il y a un fort lien, surtout à cause du langage courant, entre la modélisation mathématique et la physique, ce qui rend parfois les raisonnements confus

[coussin]

L'interprétation "time symmetric" de Aharonov et Vaidman est en fait une redécouverte d'une interprétation datant des années 20. Et à bien y réfléchir, elle n'est pas "plus bizarre" que l'interprétation d’Everett par exemple...
Bref, pas la peine de se mettre dans tous ses états

[Deedee81]

L'interprétation "time symmetric" de Aharonov et Vaidman est en fait une redécouverte d'une interprétation datant des années 20. Et à bien y réfléchir, elle n'est pas "plus bizarre" que l'interprétation d’Everett par exemple...
Bref, pas la peine de se mettre dans tous ses états

Tiens amusant car c'est là dessus que j'avais un petit bémol, mais c'est un détail, non discuté par Chaverondier, et sans importance sur son explication. Et cette formulation a en effet permis de découvrir les mesures faibles particulièrement intéressante (parfois une formulation différente rend certains développements plus simples/clairs). Sinon cette formulation de modifie pas les postulats de la MQ (sauf peut-être la réduction, forcément) et donc tu as raison.

Question : tu sais de qui était cette interprétation ? Ce ne serait pas Dirac par hasard (ça me rappelle vaguement quelque chose).

Bref, pas la peine de se mettre dans tous ses états

dans tous ses états quantiques ???

[coussin]

Une interprétation "time symmetric" a été proposée par Schottky dans un papier de 1921.

[Deedee81]

Une interprétation "time symmetric" a été proposée par Schottky dans un papier de 1921.

Ah d'accord, merci, je ne savais pas du tout.

[curiossss]

L'interprétation "time symmetric" de Aharonov et Vaidman est en fait une redécouverte d'une interprétation datant des années 20. Et à bien y réfléchir, elle n'est pas "plus bizarre" que l'interprétation d’Everett par exemple...
Bref, pas la peine de se mettre dans tous ses états

Si on prend Everett comme point de comparaison, effectivement même n'importe quel roman de SF peut paraitre crédible

[chaverondier]

Dans ce paragraphe : "L'Entropie, origine de l'irréversibilité du Temps". Et juste après "Un renversement (parfait) du temps efface (totalement) l'entropie". Mais comment l'irréversibilité du Temps dont l'origine serait l'Entropie (sic) pourrait devenir réversible ? Une irréversibilité réversible ?

A un niveau fondamental, les lois de la physique sont réversibles, elles sont CPT symétriques. Les évolutions sont dites unitaires. Elles préservent l'information (1).

C'est seulement à notre échelle macroscopique qu'apparait l'écoulement irréversible du temps (cf. l'hypothèse du temps thermique)

• en dépit de ce qu'en pense l'école de pensée dite de Bruxelles-Austin (interprétant réversibilité et déterminisme comme des idéalisations et, au contraire, indéterminisme et irréversibilité comme la règle)
  .
• ou encore un petit nombre de physiciens attachés à une interprétation réaliste de la physique et de ses lois, comme Bricmont par exemple, dans une direction très différente toutefois car basée sur l'attribution d'un caractère objectif aux grandeurs macroscopiques (et attachés au contraire à la notion de trajectoire dans l'espace de phase et au déterminisme des lois de la physique).

En fait, l'irréversibilité observée à notre échelle s'explique de la façon suivante : statistiquement, observés à notre échelle macroscopique, les systèmes physiques évoluent de façon quasi-certaine d'états macroscopiques peu probables, c'est à dire contenant seulement un petit nombre d'états microscopiques (2) vers des états macroscopiques beaucoup, beaucoup, beaucoup plus probables (car contenant beaucoup, beaucoup, beaucoup plus d'états miscroscopiques).

Par exemple, une particule de gaz à 1 chance sur 2 de se trouver dans la moitié droite d'un réservoir. Une mole formée de N = 6.02 10^23 molécules de gaz a donc seulement une chance sur 2^N (ça fait pas beaucoup ) de se retrouver intégralement dans la moitié droite, si toutefois aucune contrainte ne tend à favoriser une moitié plutôt que l'autre (comme, par exemple, un état initial où cette mole de gaz se trouve emprisonnée derrière une cloison étanche dans l'une des deux moitiés du réservoir).

Il est donc facile de comprendre pourquoi l'écoulement du temps, c'est à dire le sens des évolutions qualifiées d'irréversibles à notre échelle d'observation, c'est à dire encore la fuite d'information hors de portée de l'observateur macroscopique (1) se fait de façon beaucoup, beaucoup plus probable dans le sens des entropies croissantes.

Cela résulte de la définition même de la notion d'entropie. La notion d'entropie est une notion statistique. Elle n'a, en fait, de sens que vis à vis de la notion d'état macroscopique et donc d'échelle d'observation macroscopique. Il en est de même pour toutes les notions relatives à l'asymétrie temporelle observable à notre échelle macroscopique (cf. Le temps macroscopique et Incomplete description and relevant entropies de R. Balian).

La notion d'état macroscopique est, en effet, définie par la notion de grandeur macroscopique. Ces grandeurs sont des informations stables dans le temps et reproductiblement observables (à notre échelle d'observation). Il ne faut donc pas tomber dans le piège attribuant à l'écoulement irréversible du temps un caractère objectif en un sens qui serait absolu, c'est à dire une irréversibilité dotée d'une signification qui ne devrait rien à nos limitations d'accès à l'information (3), une limitation d'accès à l'information découlant notamment de notre ignorance des évènements futurs, et des évènements séparés par un intervalle de type espace, ainsi que notre inaccessibilité à l'observation d'évolutions à rebrousse-temps en découlant (4).

Le fluctuation theorem nous permet même d'affirmer bien mieux. Selon le fluctuation theorem, pour un système isolé et selon des conditions peu restrictives, la probabilité d'une évolution à entropie croissante à un taux sigma (par unité de temps) par rapport à une évolution de même durée tau mais à entropie décroissante à un taux de décroissance -sigma vaut :

p = exp(- tau sigma/kB)
où KB désigne la constante de Boltzmann

Une évolution à entropie décroissante n'est pas impossible. Par contre elle est d'autant plus improbable qu'elle dure plus longtemps et que son taux de diminution d'entropie est grand. Le fluctuation theorem apporte donc la réponse à l'objection dite de réversibiité émise par Loschmidt à l'encontre de Boltzmann. Ces évolutions sont possibles, comme objectait Loschmidt...
...mais elles sont très improbables.

C'est un aspect probabiliste du théorème H de Boltzmann que Boltzmann avait parfaitement compris. Loschmidt contestait le théorème H (en arguant que Boltzmann utilisait des mathématiques douteuses (5)) et que la décoissance monotone de la fonction H de Boltzmann était incompatible avec la réversibilité des lois de la physique (des lois autorisant les évolutions inverses impliquant donc la possibilité de faire croître cette fonction H).

Je n'ai plus retrouvé cette citation mais Boltzmann, concernant les vitesses des molécules d'un gaz évoluant irrréversiblement vers un état d'équilibre, lui aurait rétorqué, avec plus d'humeur que d'humour, quelque chose comme : "Hé bien inversez les donc ces vitesses !"...
...Et évidemment (sans même parler du caractère idéalisé de la notion de système isolé), il ne nous est pas possible de ramener un gaz dans son état initial de déséquilibre avec nos gros doigts maladroits d'observateurs macroscopiques.

Le fluctuation theorem apporte donc une réponse sans appel à l'objection de Loschmidt. Les évolutions à entropie décroissante sont effectivement autorisées par les lois de la physique. Elles ne violent nullement ces lois. Selon les lois de la physique, pour un système isolé, l'application d'une symétrie (CP)T ramène un système d'un état "final" vers l'état "intial" sans qu'aucune loi de la physique ne soit violée. Simplement, une telle évolution est extrêmement improbable même avec seulement un tout petit nombre de constituants.

A titre d'exemple, si on considère la métaphore des 2 urnes d'Ehrenfest (6) :

• avec, initialement, une des 2 urnes remplie de 100 billes,
• en tirant au hasard un numéro compris entre 1 et 100 toutes les secondes et en changeant d'urne la bille portant ce numéro,
• le temps d'atteinte d'un équilibre (50 billes en moyenne de chaque côté avec de petites fluctuations autour de cet état d'équilibre) se monte sensiblement à 147 secondes en moyennes comme le montre un petit calcul Excel probabiliste .

A l'inverse, le temps dit de récurrence (7) pour revenir à la situation initiale (en continuant les tirages au hasard) se monte en moyenne (à une légère approximation près) à 2^100 secondes = environ 2930 milliards de fois la durée de vie supposée de l'univers (la poursuite du calcul Excel s'avère confirmer le résultat ainsi intuité).

Indépendamment des lois fondamentales de la physique, évoluer d'un état très peu probable (état d'entropie faibe) vers un état très probable (état d'entropie forte) est beaucoup plus probable (Non !! Sans blague !!!) que d'évoluer d'un état très probable vers un état très peu probable. L'écoulement irréversible du temps perçu à notre échelle d'observation résulte de nos limitations d'accès à l'information. C'est la conséquence de notre grille de lecture macroscopique. C'est de ces limitation d'accès à l'information qu'émergent la distinction entre évènements passés et évènements futurs ainsi que le principe de causalité.

La flèche du temps repose toutefois aussi sur un ingrédient complémentaire (un peu mystérieux) que l'on ne peut ignorer : un état initial très improbable de l'univers. L'interprétation de cette très faible entropie initiale de notre univers reste objet de débat. Rovelli, par exemple, l'interprète comme un "effet de perspective", un effet qui serait lié, là encore, à notre grille de lecture, cf. Is Time's Arrow Perspectival?.

The entropy we ascribe to the universe depends on the peculiar coupling between us and the rest of the universe. Low past entropy may be due to the fact that this coupling (rather than microstate of the universe) is non-generic.

Bon, cette couleuvre là j'ai encore un peu de mal à l'avaler...
...Mais, en même temps, accorder à cette probabilité ridicule de l'état initial de l'univers un caractère qui serait en quelque sorte "objectif", autrement dit valide indépendamment de notre grille de lecture, me semble encore plus absurde.

De toute façon, la notion d'"objectivité absolue" sous-tendant une interprétation réaliste de la physique et de ses lois ne tient pas. Pour attribuer une grandeur physique à un système il faut nécessairement disposer d'observations reproductibles...
...et il ne peut y avoir d'observations reproductibles sans classe d'observateurs cractérisés par leur grille de lecture commune (modélisée par une entropie dite pertinente).

(1) A une échelle fondamentale, même la formation des trous noirs et le rayonnement de Hawking s'avèrent respecter le principe de préservation de l'information. L'entropie dite de Hawking-Bekenstein n'est donc pas une information objectivement perdue sur ce qui est tombé dans le trou noir. Hawking a d'ailleurs reconnu, en 2004, avoir perdu son pari contre Preskill lancé en 1997 à ce sujet. En 1977, sur la base d'un calcul mené dans l'approximation dite semi-classique, Hawking pensait l'information définitivement perdue lors de la formation d'un trou noir tandis que Preskill, attaché à l'unitarité des évolutions quantiques, finit par se refuser à le croire. Les travaux actuels semblent presque sûrement donner raison à Preskill, cf. Le paradoxe de la perte d'information des trous noirs, un paradoxe proche de sa résolution et An Escape From Hawking’s Black Hole Paradox.

(2) Le nombre d'états microscopiques est noté W par Boltzmann. L'entropie S c'est S = k ln(W) comme gravé sa tombe.

(3) Une non-objectivité de l'écoulemment irréversible du temps qui avait conduit Einstein à qualifier l'écoulement irréversible du temps d"illusion persistante". Cette interprétation de l'écoulemment irréversible du temps comme une illusion découle en fait directement de l'interprétation réaliste de la physique que privilégiait Einstein. Einstein refusait d'accepter que les lois de la physique ne soient autre chose que des propriétés intrinsèques de l'univers. Au contraire, selon le point de vue positiviste, cf. Fuchs pas exemple, grandeurs et modèles de la physique sont des outils prédictifs des propriétés de l'interaction entre l'univers et un observateur (ou, plus correctement, une famille d'observateur, les êtres vivants à mon sens).

(4) Les évolutions à rebrousse-temps, qu'on les interprète comme de simples artefacts mathématiques ou qu'on leur attribue une signification physique, ne peuvent être observées puisqu'elles effacent les traces que nous pouvons lire de façon reproductible (les traces du "passé").

(5) Les probabilités n'étaient pas très bien vues à cette époque là en physique. User d'approximations à caractère statistique pour modéliser des évolutions pourtant parfaitement déterministes à une échelle fondamentale, ça ne passait pas très bien.

(6) Métaphore de l'enlèvement d'une cloison étanche séparant un réservoir en deux parties de volumes égaux, une partie étant initialement vide et l'autre remplie d'un gaz.

(7) Par analogie avec le temps de récurrence de Poincaré de systèmes physiques régis par une dynamique hamiltonienne dans un espace de phase probabilité (un espace de phase mesuré de mesure finie donc, sinon le théorème de récurrence de Poincaré ne marche pas).

[ArchoZaure]

je suis d'accord avec votre manière de voir les choses.

Pour aller plus dans le détail je me demandais.

En fait, l'irréversibilité observée à notre échelle s'explique de la façon suivante : statistiquement, observés à notre échelle macroscopique, les systèmes physiques évoluent de façon quasi-certaine d'états macroscopiques peu probables, c'est à dire contenant seulement un petit nombre d'états microscopiques (2) vers des états macroscopiques beaucoup, beaucoup, beaucoup plus probables (car contenant beaucoup, beaucoup, beaucoup plus d'états miscroscopiques).

Par exemple, une particule de gaz à 1 chance sur 2 de se trouver dans la moitié droite d'un réservoir. Une mole formée de N = 6.02 10^23 molécules de gaz a donc seulement une chance sur 2^N (ça fait pas beaucoup ) de se retrouver intégralement dans la moitié droite, si toutefois aucune contrainte ne tend à favoriser une moitié plutôt que l'autre (comme, par exemple, un état initial où cette mole de gaz se trouve emprisonnée derrière une cloison étanche dans l'une des deux moitiés du réservoir).

Du coup pourquoi telle ou telle configuration (au sens large) aurait un effet sur le sens d'écoulement macroscopique du temps ?

Par exemple ici toutes les molécules sont d'un côté d'un réservoir.
Mais si le fait d'être regroupé comme ça ne produisait pas une force mesurable (qu'on met en rapport avec la notion d'entropie), par exemple si les molécules pouvaient s'interpénétrer sans interagir (sauf avec le rebord), est-ce qu'il serait encore cohérent de parler de configuration et donc de fil en aiguille d'écoulement de temps ?
De manière intermédiaire si on prend en compte l'interaction avec le bord et pas d'interaction entre molécules, on pourrait même calculer le temps moyen pour retourner à l'état initial.
Ce temps ne serait-il pas beaucoup plus court ?
Et s'il n'y avait plus de bord et que l'espace était "circulaire" (ça sort d'un côté pour rentrer de l'autre) ce temps ne serait-il pas encore plus court ?
Et si les molécules avaient toutes le même module de la vitesse, ce temps ne serait-il pas encore plus court ?
Et si les molécules avaient toutes la même vitesse vectorielle, ce temps ne serait-il pas encore plus court ? (de l'ordre de la milliseconde pour un conteneur de quelques centimètres).
Qu'est-ce que nous apprends cette expérience de la pensée ?

[chaverondier]

Ici toutes les molécules sont d'un côté d'un réservoir. Qu'est-ce que nous apprends cette expérience de la pensée ?

Que le temps de récurrence de Poincaré est extrêmement long (293 milliards de fois la durée de vie de l'univers pour seulement 100 molécules si le passage d'un côté à l'autre du réservoir se fait en 0.1 seconde par exemple).

Même pour un tout petit système, le retour spontané à un état initial est (quasi)impossible. Statistiquement, l'entropie ne peut pas décroître longtemps. Une évolution à entropie croissante devient très rapidement quasi-impossible (cf. le fluctuation theorem).

Les lois fondamentales de la physique sont réversibles (CPT symétriques) mais notre grille de lecture d'observateur macroscopique engendre un temps macroscopique doté d'une direction et d'un sens d'écoulement privilégiés (cf. L'hypothèse du temps thermique, P. Martinetti et C. Rovelli). C'est de notre grille de lecture d'observateur macroscopique (nos limitations d'accès à l'information) qu'émerge statistiquement une notion de temps, sa direction et son sens privilégiés d'écoulement ainsi que le principe de causalité qui leur est associé.

[ArchoZaure]

Que le temps de récurrence de Poincaré est extrêmement long (293 milliards de fois la durée de vie de l'univers pour seulement 100 molécules si le passage d'un côté à l'autre du réservoir se fait en 0.1 seconde par exemple).

Oui mais pas dans l'ensemble des exemples de l'expérience de pensée que je viens de vous proposer et que j'ai tenté d'ordonner.
C'est sur ce point que j'aurais aimé vous entendre.
Par exemple à l’extrême (dernier exemple) toutes les particules vont à la même vitesse dans la même direction et reviennent donc à la position initiale en un temps de l'ordre de la milliseconde pour une "boite" de quelques centimètres.
On peut penser que la question du compartiment sans paroi permettant un déplacement circulaire des particules serait fantaisiste mais non puisque c'est ce qu'on pourrait par exemple observer pour des objets en rotation autour d'une masse centrale.
C'est donc tout à fait étonnant de voir que le temps de récurrence comme vous l'appelez ne dépend pas intrinsèquement ou fondamentalement d'une impossibilité pour un système macroscopique de revenir à sa position initiale du fait d'un "point de vue" d'un observateur macroscopique (c'est la thèse que vous défendez et je peux l'admettre) mais que ce temps de récurrence dépend surtout des objets eux-mêmes et comment ils interagissent avec l'environnement.
Si les particules (ou molécules) sont initialement ordonnées dans un des compartiments il n'y a aucune raison interne à ce que cet ordonnancement ne subsiste pas et ce même à l'état macroscopique.
C'est un peu comme si et vous allez pouvoir me le confirmer ou pas : le désordre produit du désordre.
En somme n'est-il pas que la moitié de compartiment que vous évoquiez initialement contenait déjà en lui le désordre qui allait se confirmer dans l'occupation désordonnée du compartiment complet ?

[chaverondier]

En somme n'est-il pas que la moitié de compartiment que vous évoquiez initialement contenait déjà en lui le désordre qui allait se confirmer dans l'occupation désordonnée du compartiment complet ?

Oui, en quelque sorte, ce qui est la très, très, très, très...très large majorité des états microscopiques possibles. Cela dit, la lecture des documents que j'ai cités (exemple : le temps macroscopique de R. Balian) est bien plus utile et bien plus instructive que la réponse à des tas d'expériences de pensée choisies avant d'avoir acquis les bases concernant la question du temps. Ce n'est pas une méthode adaptée à l'acquisition d'une compréhension et de connaissances sur ce sujet difficile.

[curiossss]

Excusez-moi d'intervenir comme un cheveu dans la soupe mais je n'arrive toujours pas à comprendre pourquoi on parle de flèche du Temps.

L'Univers est causal. Les conséquences suivent toujours les causes. On a donc inventé la notion du Temps pour permettre de numéroter la séquences des événements, ainsi que les cadences auxquelles ils se produisent. De plus la mesure du Temps dépend de la vitesse du référentiel qui le mesure, le Temps n'est vraiment qu'un outil mathématique traduisant tant bien que mal la succession de causes - conséquences.
Les Maths sont vraiment notre outil pour mesurer cela. On obtient des formules qui nous aident à prévoir dans les cas les plus simples ce qui se produira à partir de certaines conditions initiales.
Jusqu'ici on est dans le concret et le logique.

Puis brusquement ça part en vrille : quelqu'un regarde les équations et fait remarquer que si on inverse le signe du Temps dans ces équations elles restent valables. Et alors ? Où est le problème ? Le Temps devrait-il pouvoir s'inverser simplement parce que dans nos équations c'est possible ? Commencez par le prouver. Les maths sont juste des outils, elles ne remplacent pas le réel ! Les Maths sont nos outils, et ne doivent pas devenir nos maîtres à penser !
Sinon on obtient des bacs à sables où on spécule sur des Si : puisque c'est possible d'inverser le Temps dans les formules alors le Temps deviendrait inversible (on comprend pas ce que cela veut dire mais c'est pas grave c'est les équations qui nous le disent !), on peut imaginer autant de dimensions qu'on veut en mathématiques, alors il devrait y avoir pléthore de dimensions aussi en Physique, voire une multitude d'univers parallèles, etc... Mais n'est ce pas oublier que les maths ne sont que des constructions développées à partir de certains postulats. Elles n'inventent rien, elles ne font que nous restituer en sortie les conséquences des postulats en entrée. Si on en a mis en trop ou si on en a mis pas assez, alors il y aura un décalage entre la construction mathématique censée modéliser notre Univers, et ce que notre Univers est réellement.

Tous les raisonnements 'compliqués' que je lis s'appuient sur les conclusions d'autres raisonnements. A-t-on vraiment conscience de tous les postulats explicites et implicites qui sont en oeuvre à chaque étape de ces raisonnements ? Ainsi que d'éventuels biais de raisonnement ? Plus la pyramide est haute et plus il y a de chances qu'une erreur se soit introduite quelque part et tout ce qui s'ensuit est inexact, et on peut épiloguer éternellement dessus à peine perdue.

Pour en revenir à la flèche du Temps : il y a juste la Causalité et sa conséquence logique : la succession de causes -effets - causes - effets - etc.... On a introduit la notion de Temps pour nous aider dans nos calculs, qui en plus varie en fonction de l'observateur (c'est malheureux mais heureusement la RG nous aide à sortir de ce mauvais pas), il n'y a aucune raison que cette béquille mathématique prenne le pouvoir sur la réalité ! La Causalité n'a absolument pas besoin de la Thermodynamique pour se justifier, c'est même l'inverse. C'est vraiment bizarre de s'en référer à la Thermodynamique pour justifier le Temps qui n'est que la traduction de la Causalité.

Je conteste toute tentative de rendre la Physique incompréhensible à la simple logique. Remettre en cause la Causalité fait partie de cette tendance qui à force de discuter du sexe des anges en arrive à la conclusion que la Réalité est au-delà de notre compréhension de simples humains. N'est-ce pas plutôt que les simples humains que nous sommes, sommes très forts lorsqu'il s'agit de tout embrouiller jusqu'à rendre incompréhensible ce qui est pourtant clair ?

[pm42]

L'Univers est causal. Les conséquences suivent toujours les causes.

Pas forcément. Il est possible que ce soit une propriété émergente d'une structure qui ne le serait pas.

Puis brusquement ça part en vrille : quelqu'un regarde les équations et fait remarquer que si on inverse le signe du Temps dans ces équations elles restent valables. Et alors ? Où est le problème ? Le Temps devrait-il pouvoir s'inverser simplement parce que dans nos équations c'est possible ?

On a fait pas mal de découvertes en regardant justement les équations et en constatant que ce qu'elle disaient comme possible se réalisait vraiment.
Ce n'est pas systématique bien sur mais on ne peut pas se contenter de dire :

Les maths sont juste des outils, elles ne remplacent pas le réel !

C'est même un des sujets de réflexion : ce qu'on appelle "la déraisonnable efficacité des mathématiques".

on peut imaginer autant de dimensions qu'on veut en mathématiques, alors il devrait y avoir pléthore de dimensions aussi en Physique, voire une multitude d'univers parallèles, etc...

Cela tombe bien, il y a justement des théories physiques reconnues qui sont proposent cela.

Mais n'est ce pas oublier que les maths ne sont que des constructions développées à partir de certains postulats. Elles n'inventent rien, elles ne font que nous restituer en sortie les conséquences des postulats en entrée. Si on en a mis en trop ou si on en a mis pas assez, alors il y aura un décalage entre la construction mathématique censée modéliser notre Univers, et ce que notre Univers est réellement.

Cela me semble être une vision simpliste et au passage, il faudrait définir "est réellement"...


Tous les raisonnements 'compliqués' que je lis s'appuient sur les conclusions d'autres raisonnements. A-t-on vraiment conscience de tous les postulats explicites et implicites qui sont en oeuvre à chaque étape de ces raisonnements ? Ainsi que d'éventuels biais de raisonnement ? Plus la pyramide est haute et plus il y a de chances qu'une erreur se soit introduite quelque part et tout ce qui s'ensuit est inexact, et on peut épiloguer éternellement dessus à peine perdue.

Je conteste toute tentative de rendre la Physique incompréhensible à la simple logique.

C'est bizarre parce que pour comprendre la physique, il faut comprendre les maths utilisées et elles sont très, très loin de "la simple logique".

Remettre en cause la Causalité fait partie de cette tendance qui à force de discuter du sexe des anges en arrive à la conclusion que la Réalité est au-delà de notre compréhension de simples humains

Pourquoi ? C'est un peu gratuit comme affirmation. Si demain on a une théorie qui n'a pas besoin de la causalité et qu'on la valide, elle sera toujours accessible à notre compréhension.
Au passage, il faudrait aussi définir "Réalité".

N'est-ce pas plutôt que les simples humains que nous sommes, sommes très forts lorsqu'il s'agit de tout embrouiller jusqu'à rendre incompréhensible ce qui est pourtant clair ?

Je veux bien savoir ce qui est "pourtant clair" en théorie quantique des champs par exemple ou dans le rayonnement de Hawking.