Mise à jour le 24 Juin 2018
École Internationale Daniel Chalonge –
Hector De Vega
SÉANCE OUVERTE DE
CULTURE
SCIENTIFIQUE INTERDISCIPLINAIRE
Le 19 Juin 2018 au
Collège d’Espagne Paris 14ème
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution
peuvent
m'être demandées
directement ; toutes les photos ont été envoyées à l’École et sont à
votre disposition).
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.
Voir les crédits des autres photos.
Toutes l
Certaines présentations originales sont disponibles sur le site
de l’école, je le signalerai à chaque fois.
Colloque organisé régulièrement par Madame
Norma
Sanchez, Directrice de l'École Internationale d'Astrophysique "Daniel
Chalonge.
Comme toujours Me Sanchez ouvre cette séance avec sa célèbre
clochette !
·
La
Nature est quantique.
·
Le colloque pionnier de 1986.
·
Fractalité et Multivers.
·
Hasard et nécessité par
Hélios Jaime.
Je reprends en partie mes commentaires de la dernière
présentation à ce sujet.
La Mécanique Quantique classique à la base de la théorie
quantique peut être étendue à l’échelle de Planck.
Rappel : échelle de Planck : plus on descend dans l’échelle des
longueurs et de temps ou plus on monte dans l’échelle des énergies et plus on se
heurte à un mur invisible ; ce que l’on appelle le mur de Planck.
À ces
échelles-là, la relativité est modifiée par des effets quantiques.
On ne sait même pas comment serait l’espace-temps (une mousse
comme certains le prétendent ?).
Ces effets proviennent des fluctuations quantiques du vide. Le
vide étant tout sauf…vide, et obéissent au principe d’incertitude d’Heisenberg ?
Ce vide donne naissance à des particules virtuelles de durée de vie très brève.
Elles disparaissent et sont créées continuellement.
Pour information : longueur de Planck : 10-35m : temps
de Planck : 10-43s
Le cône de lumière quantique centré sur un évènement.
En
physique, le cône de lumière est une notion fondamentale de la relativité
restreinte, permettant la distinction entre un évènement passé, un évènement
futur et un évènement inaccessible (dans le passé ou dans le futur)1.
P
Soit un évènement e0 singularisé, tous les autres évènements de
l'espace-temps se divisent en trois catégories : le passé absolu et le futur
absolu de e0 d'une part — ces évènements se produisant à l'intérieur du cône —,
et l'ailleurs d'autre part — qui est constitué des autres évènements.
Les évènements intérieurs du cône peuvent être liés causalement
avec e0; par contre les évènements situés dans l'ailleurs de e0 sont dits
causalement déconnectés de e0 et ne peuvent l'influencer ou être influencés par
lui
POUR ALLER PLUS LOIN :
L'article de N Sanchez à ce sujet :
The Classical-Quantum Duality of
Nature. New Variables for Quantum Gravity
Et aussi :
The New Quantum Structure of the Space-Time
Photo exclusive du congrès de 1986 qui avait accueilli le célèbre
Stephen Hawking récemment décédé.
Elle est suivie de la photo du colloque aussi célèbre de 2012 qui
réunissait 3 Prix Nobel.
|
Colloque de 1986 à Meudon On reconnaitra au premier plan, marqués avec leurs
initiales : SH : Stephen Hawking JW : Jane Wilde sa première femme NS : Norma Sanchez Au dernier rang : HV : Hector de Vega Photo © N Sanchez/JPM |
La liste de toutes les personnes participantes à ce
colloque de 1986 : En bas: Norma
Sanchez, Jane Wilde Hawking, Stephen Hawking, une assistante. En
haut à gauche: Héctor de Vega, à son coté Jean-François Augereau
(journal Le Monde). Moitié droite: Gary Gibbons, Chris Pope, Kellogg
Stelle, Stanley Deser, J. Harnad, Helmut Rumpf, Tom Curtright, Jean
Heidmann, Paolo Di Vecchia, Vladimir Rittenberg, Bernard Whiting, …,
Dieter Maison, J-Pierre Antoine,…
Peter Aichelburg, Gerhard Schafer, P. Ruback, Don Page, E.
Corrigan,… M. Umezawa,…, J. Kijowski, Michael Karowski, Karl Rehren
.... Moitié gauche: Renato Musto, Jean Avan, un assistant de Stephen
Hawking, Charles Nash,…, Carl Bender,…, Roberto Pettorino, Jan Moss,
Antonio Segui, David Olive, Ulf Lindström, Holger Nielsen, Antoine
Van Proeyen…, Robert Pisarski, Hugh Osborn, M. Costa, Anne Magnon,
Claudio Destri...., Héctor de Vega, Jean-François Augereau. ….Parmi
les participants et conferenciers du colloque absents sur la photo….
John G. Taylor, François Englert (prix Nobel de Physique 2013),
Claude Itzykson, Jean Lascoux, Pierre Fayet,… |
|
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Le colloque de 2012 à l’Observatoire de Paris. Cette année-là, 3 Prix Noble de physique étaient
présents : Autour de Norma Sanchez : À sa droite George Smoot, à sa gauche, Brian Schmidt
et John Mather. Photo crédit : N Sanchez |
Norma nous donne quelques détails sur cette fameuse réunion de
1986 (22-26 Sept).
Son titre : «
String Theory, Quantum Cosmology and Quantum Gravity, Integrable and Conformal
Invariant Theories »
Quelques jours avant (le 17) c’était produit un attentat rue de
Rennes et l’ambiance, surtout pour les conférenciers étrangers, n’étaient pas au
mieux. Bref la plupart sont arrivés par la Gare Montparnasse et un bus avait été
organisé pour aller à Meudon.
Stephen Hawking qui participait au colloque était moins dépendant
que beaucoup plus tard ; il arrivait à parler.
LE
DERNIER TRAVAIL DE STEPHEN HAWKING.
Le dernier travail de Stephen HAWKING ou une mise en perspective
scientifique à travers plusieurs mois de mai (de mai 1979 au mai 2018)
Me Norma Sanchez nous a transmis ses idées à ce sujet
qui ont été publiées il y a quelques semaines sur ce site.
En quelques mots, cela a trait à l’inflation éternelle.
Cette notion est spéculative, mais cette inflation n’est pas
éternelle.
La notion d’inflation éternelle implique l’existence de
Multivers.
Ce qui nous fait passer au sujet suivant.
FRACTALITÉ ET MULTIVERS PAR NORMA SANCHEZ.
Fractale ? Je reprends une partie de la définition donnée par
Wikipedia :
Une figure fractale est un
objet mathématique, telle une courbe ou une surface, dont la structure est
invariante par changement d'échelle.
L'adjectif « fractal », à
partir duquel l'usage a imposé le substantif une fractale pour désigner une
figure ou une équation de géométrie fractale, est un néologisme créé par
Benoît Mandelbrot
en 1974 à partir de la racine latine fractus, qui signifie « brisé », «
irrégulier », et de la désinence -al présente dans les adjectifs naval et banal
(pluriels : navals, banals, fractals). De nombreux phénomènes naturels – comme
le tracé des lignes de côtes ou l'aspect du chou romanesco – possèdent des
formes fractales approximatives.
Les
fractales sont définies de manière paradoxale, à l'image des poupées russes qui
renferment une figurine identique à l'échelle près : « les objets fractals
peuvent être envisagés comme des structures gigognes en tout point – et pas
seulement en un certain nombre de points, les attracteurs de la structure
gigogne classique. Cette conception hologigogne (gigogne en tout point) des
fractales implique cette définition tautologique : un objet fractal est un objet
dont chaque élément est aussi un objet fractal (similaire). Illustr : ex de
figure fractale.
Employé en tant
qu'adjectif, le terme peut désigner une appellation « générique » (notamment
d'un point de vue sémiotique, par signes équivalents).
C'est cette généricité
(cf. une « déterritorialisation ») qui est prise en compte dans la Théorie du
Rhizome (cf. « French Theory ») à portée socio-politique ; (afin de montrer la
possibilité d'une organisation horizontale, où chaque élément est virtuellement
efficient, plutôt qu'une disposition pyramidale par exemple, verticalement
rigide et sans potentiel fractal)
En cosmologie, le modèle
de l'univers fractal désigne un modèle cosmologique dont la structure et la
répartition de la matière possèdent une dimension fractale, et ce, à plusieurs
niveaux. De façon plus générale, il correspond à l'usage ou l'apparence de
fractales dans l'étude de l'Univers et de la matière qui le compose.
L’Univers serait fractal dans un domaine trés étendu d'échelles, mais le domaine n'est pas infini. Il est fini.
Fractalité liée aux univers
multiples.
Le concept de multivers sur lequel travaillent de nombreux
astrophysiciens doit être pris sérieusement.
Parmi les paramètres définissant notre Univers, il y en a deux
particulièrement intéressants :
NdlR :
Le rapport
tenseur-scalaire « r », est lié aux amplitudes primordiales des
fluctuations de densité de matière qui ont dû générer des ondes
gravitationnelles. Ce paramètre est directement lié à la puissance de la période
inflationnaire.
Ce facteur r (tensor to
scalar ratio en anglais) c’est le rapport des ondes gravitationnelles à la
densité des fluctuations de l’Univers.
C’est le plus important
facteur concernant la polarisation.
Planck l’a déterminé, le
rapport tenseur/scalaire r < 0.09
Le paramètre « ns » ou
index spectral, a aussi été déterminé par Planck, il vaut 0,96.
Le spectre de puissance
est déterminé par deux nombres : l'un décrit l'amplitude typique des
fluctuations de densité d'une taille physique donnée, l'autre décrit l'amplitude
relative des fluctuations de densité entre deux échelles différentes, ce que
l'on appelle indice spectral (spectral index) des perturbations (ns)
Ce paramètre ns ne vaut
pas 1, mais 0,96 +/- 0,0054 et
il ne doit pas être égal
à 1 sinon inflation éternelle.
Ce facteur représente la
taille des grumeaux à différentes échelles dans l’Univers primordial ; s’il
était égal exactement à 1 (invariance d’échelle), les grumeaux auraient tous la
même taille ; ce qui serait contraire à la théorie de l’inflation, il fallait en
fait que ce facteur soit aux alentours de 0,96. Planck en apporte la preuve pour
la première fois
C’est un résultat
fondamental qui confirme encore la prédiction de l’inflation.
Ce paramètre est comme une
empreinte digitale des tout premiers temps de l’Univers, de l’inflation.
Ces
facteurs r comme ns sont importants aussi dans le sens qu’ils permettent de
donner des contraintes
sur différents modèles d’Univers, d’en valider certains et d’en exclure
d’autres, comme on le voit sur les graphiques ci-contre.
Les prédictions du CMB avec la théorie effective de l'Inflation
approche Guinsburg-Landau à l'inflation- avec Hector de Vega- et ses
conséquences pour les gravitons primordiaux-les ondes gravitationnelles issues
de l'inflation- et "la banane cosmique" dans le diagramme (ns, r), de l’index ns
des fluctuations scalaires (de densité) déjà mesuré et le rapport r ou quotient
des fluctuations tensorielles (non encore détectées) aux fluctuations scalaires.
r est une mesure des gravitons primordiaux.
Les prédictions annonçaient :
ns = 09608
et r
approx 0,04
Les expériences WMAP et Planck ont aussi confirmé
l'abscence de non gaussianité
primordiale, c’était l’objectif principal de la mission Planck.
En effet la grande question est de savoir si ces fluctuations
primordiales obéissent à une loi de Gauss. (Distribution gaussienne).
Les résultats des mesures indiquent que les fluctuations sont
bien gaussiennes et que cela confirme la théorie de l’inflation.
NdlR : La théorie actuelle
du BB impose que le CMB soit un champ gaussien défini par son spectre de
puissance (se comporte comme un corps noir à 2,7K).
La gaussianité ou la non
gaussianité des fluctuations de température du CMB permet de contraindre les
modèles de formation d’Univers, la non gaussianité éliminerait la possibilité
d’une inflation produite par un seul champ scalaire (l’inflation est décrite par
un champ scalaire).
Revenons à la fractalité.
On voit ici la structure fractale du milieu interstellaire (ISM
Inter Stellar Medium).
Elle est à toutes les échelles, il y a « auto similarité » comme
le précise N Sanchez.
Même dans les études grandes échelles aboutissant aux grandes
structures que l’on peut voir sur les « surveys » du
genre
2dF, on remarque cette fractalité.
À encore plus grande échelle on se rend compte de la forme de la
toile cosmique (cosmic web) avec ses vides et ses filaments.
Les galaxies se trouvent entre les vides, les filaments se
forment là où ces murs se joignent et les amas de galaxies sont aux
intersections des filaments.
Crédit:
.Springel, Max-Planck Institut für Astrophysik,
Quelques caractéristiques liées aux fractales.
D est le
facteur de
dimension fractale.
Il est proche de 2.
Même Leonardo a donné dans le fractal avec son
fameux
arbre fractal dont on s’est inspiré et que l’on voit plus bas.
LES MULTIVERS, LE DERNIER HÉRITAGE DE STEPHEN HAWKING.
Norma Sanchez nous reparle du dernier article de S Hawking était
consacré aux univers multiples, il est paru en 2018 dans le « Journal of High
Energy Physics » sous le titre de « A
smooth exit from eternal inflation? »
On revoit la fractalité de l’arbre similaire à celle des
multivers. Ne effet la distribution des éventuels multivers serait fractale.
C’est un nouveau domaine de la cosmologie à explorer.
Laurent Nottale
avait aussi travaillé sur les fractals, mais d’après N Sanchez ce n’était pas la
bonne approche.
La parole est ensuite passée à Helios Jaime, Épistémologue de
sciences, Linguiste, Essayiste
POUR ALLER PLUS LOIN :
Hawking et le multivers : et le buzz revient...
Grâce à Stephen Hawking, on pourrait détecter d'autres univers
article du nouvel Obs
Could
the Universe Be a Fractal?
Les fractales, une curiosité mathématique de Futura Sciences
École Chalonge du 31 Mars 2016.
Predictions of single field inflation for the tensor/scalar ratio and the
running spectral index
par N Sanchez
La théorie de l’inflation par Jérôme Martin IAP et
son CR de sa conférence à la SAF
À la
recherche d’une nouvelle signature statistique de l’Univers Primordial par
Louis Thibaut ENS Lyon
Consistency
Relations in Cosmology thèse de JF Hideki Perrier (UNIGE) sur les non
gaussianités
Relativité et
espace-temps fractal par L Nottale
L
HASARD
ET NÉCESSITE PAR HÉLIOS JAIME.
Le hasard n’est pas l’arbitraire, c’est la manifestation de
l’imprévu !
On passe en revue divers scientifique célèbres comme : Aristote,
Anaximandre, Nicolas de Cues, Pascal, John Lock ; etc..
Giordano Bruno qui nous mène à la notion d’infini.
Le texte de son excellente présentation se trouve sur le site de
l’École.
En illustration H Jaime nous montre le portrait d’un célèbre
mathématicien anglais, John
Wallis.
Mais quel lien avec ce qui a été dit précédemment ?
C’est lui qui créa le
symbole de l’infini,
à partir d’Omega la dernière lettre de l’alphabet grec superposé à lui-même.
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Et nous passons à la partie la plus agréable du colloque comme le
dit Norma Sanchez.
Une exceptionnelle collation nous a été servie par le Chef du
collège d’Espagne.
Que des grandes spécialités d’Espagne ainsi que des vins fins
rouge et blanc.
Bravo à Norma d’avoir chois cet endroit pour ce colloque, cela va
être difficile de faire mieux la prochaine fois !
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À la prochaine !
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin SAF Président de la Commission de Cosmologie
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