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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 les photos sont sur le site de l'École.

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 !

 

 L'introduction de N Sanchez.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOMMAIRE :

·         La Nature est quantique. Par Norma Sanchez

·         Le colloque pionnier de 1986. Par Norma Sanchez

·         Fractalité et Multivers. Par Norma Sanchez

·         Hasard et nécessité par Hélios Jaime.

·         La collation Espagnole !

 

 

 

 

 

 

 

 

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LA NATURE EST QUANTIQUE.

 

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.

Pour un cône de lumière classique :

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

 

 et aussi : https://chalonge-devega.fr/Sanchez2_29mars2018.pdf

 

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LE COLLOQUE PIONNIER DE 1986.

 

 

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,…

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.

Il a donné une conference sur ses nouveaux résultats sur "The Density Matrix of the Universe" publiée dans le livre des Actes du Colloque édité par H.J. de Vega and N. Sanchez (WSPC, 1987).

 

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

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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.

 

 

 

 

 

 

 

La présentation de Norma Sanchez sur le site de l'École.

 

 

 

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

 

Le pdf de la présentation de N sanchez sera disponible sur le site de l'École.

 

 

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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.

 

 

 

 

 

 

 

 La présentation d'Helios Jaime sur le site de l'École.

 

 

 

Et nous passons à la partie la plus agréable du colloque comme le dit Norma Sanchez.

 

 

 

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LA COLLATION ESPAGNOLE !

 

 

 

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 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

À la prochaine !

 

 

 

 

 

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Bon ciel à tous

 

Jean Pierre Martin SAF Président de la Commission de Cosmologie

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