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De nombreux phénomènes qui émergent dans l’Univers demeurent inexpliqués ou mal compris. Pour la plupart, ils sont le produit de la mécanique quantique, comme l’intrication quantique ou l’effet tunnel quantique. L’origine de ces phénomènes pourrait provenir de la nature quantique de l’espace-temps lui-même, qui serait alors émergent. Cette hypothèse, avancée par des chercheurs portugais, passerait notamment par l’unification de la relativité générale et de la mécanique quantique.

Selon un article récent, l’espace-temps lui-même n’est rien de plus qu’un produit de la mécanique quantique. Et les distorsions dans cette « étrangeté » quantique peuvent expliquer pourquoi des phénomènes curieux tels que l’intrication et l’effet tunnel quantique se produisent. L’idée repose en réalité sur plusieurs hypothèses antérieures.

En fait, elle pourrait relier fondamentalement les deux plus grandes théories de la physique — la relativité générale et la mécanique quantique, en considérant l’espace-temps comme un phénomène émergent. Les détails ont été publiés dans la revue Journal of Applied Mathematics and Physics.

« Si l’on accepte que des phénomènes gravitationnels tels que la formation de systèmes planétaires, de galaxies ou même de trous noirs, aient la même origine que l’intrication et l’effet tunnel quantique, une unification entre la physique quantique et la gravité peut être réalisée » explique Paulo Castro, physicien à  l’Université de Lisbonne au Portugal.

Si la relativité générale décrit correctement le comportement du champ gravitationnel, elle souffre toutefois de limites lorsque la gravité est affectée par des effets quantiques ; par exemple au sein des trous noirs.

De son côté, la mécanique quantique autorise des phénomènes comme l’intrication quantique et l’effet tunnel quantique sans que nous n’en comprenions les mécanismes sous-jacents. D’après la nouvelle théorie développée par Castro et son équipe, l’origine de l’espace-temps pourrait être la solution.

espace temps rg

En relativité générale, l’espace-temps préexiste à l’Univers et aux phénomènes physiques qui y prennent place. Dans leur nouvelle théorie, les chercheurs proposent que l’espace-temps serait en réalité un phénomène émergent de l’Univers. Crédits : QuantaMagazine

« En relativité générale, l’espace-temps préexiste comme une substance pliable tridimensionnelle, et tout ce qui se passe dans l’Univers se déroule à l’intérieur » explique Castro. « Les trajectoires possibles de tous les objets et leurs vitesses, sont déterminées par la manière dont de très grandes masses, comme des planètes ou des étoiles, évoluent dans l’espace-temps. C’est ce qu’est la gravité ».

Sur le même sujet : Pour quelles raisons une théorie de la gravité quantique est-elle nécessaire ?

« Dans notre proposition, l’espace-temps n’existe pas, il résulte d’un processus physique par lequel le milieu subquantique passe d’un état chaotique à un état plus organisé ». Ce milieu subquantique est quelque chose que Castro décrit comme « une sorte de mousse primordiale d’où émerge l’espace-temps lui-même ».

« En fait, dans notre théorie, ces états organisés correspondent à des ondes subquantiques, imposant le comportement de l’espace et du temps, générant des cas extrêmes comme ceux de l’intrication et de l’effet tunnel » ajoute Castro. « Étant donné que les différents comportements spatio-temporels sont, bien sûr, les signatures de la gravité, nous pouvons maintenant dire que la gravité est quantique ».

L’hypothèse reste pour le moment entièrement spéculative, mais les chercheurs travaillent sur des moyens de tester leurs idées. Une des idées qu’ils ont à l’esprit concerne l’étrange schéma « quantifié » observé dans l’emplacement des planètes dans le Système solaire, que les chercheurs ont précédemment suggéré d’expliquer par l’existence d’ondes stationnaires subquantiques autour de notre Soleil. Confirmer cette hypothèse pourrait conforter le théorie.

Source : Journal of Applied Mathematics and Physics

3 Réponses

  1. Rothenberg

    la particule primordiale a pu exister par ce que il ya toujours eu quelque chose dans l’univers a cet point 0 apparition de la masse et l’électromagnétisme,mais pas le temps,tout ca dans une soupe supraconductive favorisant la diffusion de l’energie voir même de créer plus d’energie de ce qu’il consomme!!! La différentiation entre consommation et production évidemment très très faible tendent vers infini le debut de la fusion froide la mise en scene de la base création nord syd +- des coordinates (0,0)

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  2. Alain Colbert

    Je partage pleinement le point de vue de ces théoriciens sur le caractère émergent du temps et de l’espace produits par des ondes évoluant dans un cadre subquantique.
    Cela implique aussi que la vitesse de la lumière n’est pas constante mais dépend du niveau d’énergie quantique de “l’espace” traversé.
    Elle est ralentie dans la matière dense mais aussi dans le champ de gravité des astres d’autant plus qu’ils sont lourds et que la lumière en est proche (carré de la distance).
    Ainsi les ondes gravitationnelles propagées par le “subquantique” augmente le niveau d’énergie de l’espace (quantique) qu’elle traverse et la lumière s’y trouve légèrement ralentie.
    Non seulement la lumière est ralentie mais tous les mouvements et réactions chimiques ce qui est traduit par la relativité générale comme une “ralentissement du temps”. or le temps n’a pas de sens sans mouvement.
    Si la vitesse de la lumière dans le vide paraît être une constante, c’est parce qu’il y a une certaine homogénéité de l’énergie du subquantique loin des gros astres.
    Comme rien n’est infini dans le réel, il y a une limite à la quantité d’énergie que peut admettre le subquantique. Il est atteint dans les trous noirs ce qui résout le problème de la singularité.

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