La sortie du film “The Time traveller’s wife” – dont le ridicule titre français “Le Temps n’est rien” a un côté proustien- suscite des articles de funky physique sur le voyage dans le temps dans la presse en ligne et généraliste. Voir par exemple ce billet dans Slate qui n’est pas inintéressant.

Cet article m’apprend notamment que l’interprétation de la mécanique quantique des “univers parallèles” n’est plus aussi populaire. Petit rappel tiré de l’article de Slate :

En 1957, le physicien Hugh Everett rendit publique son interprétation (dite des «mondes multiples») de la mécanique quantique. La mécanique quantique fut l’une des grandes avancées théoriques du 20ème siècle: elle avait notamment prédit que les mouvements des électrons (entre autres particules de petite taille) étaient fondamentalement aléatoires. Everett, qui travaillait alors pour le Pentagone, se demanda si ces mouvements aléatoires ne pouvaient pas être à l’origine d’un dédoublement répété de l’univers; si chaque déplacement de particule pouvait créer une réalité parallèle, indépendante de la nôtre. Il y a beaucoup de particules dans l’univers, et elles se déplacent et interagissent à très grande vitesse; ces univers parallèles seraient donc innombrables.

L’un des buts de cette interprétation d’Everett était d’expliquer les phénomènes mystérieux de “réduction de paquet d’onde”. Avoir des univers parallèles permet d’expliquer comment quelque chose de ce genre peut se produire : chaque paquet d’onde va dans un univers donné, et la réduction observée n’est qu’un effet local apparent dans l’un des sous-univers. Goldberg, l’auteur du billet de Slate, pense que de tels univers devraient rester couplés, et donc qu’on les verrait indirectement. De mon côté, j’ai l’impression que le fait de pouvoir ressuciter le chat de Schrodinger, réfute de toutes façons l’interprétation d’Everett.

Cela dit, il semble que la réflexion sur les fondements de la méca Q continue et que des physiciens cherchent toujours une interprétation déterministe. Récemment, dans les pages Perspectives de Science Stephen Adler et Angelo Bassi font part d’ une approche phénoménologique à fondement “déterministe” à très petite échelle, qui permettrait de retrouver les lois probabilistes de la mécanique quantique aux échelles atomiques. Ces courageux (ou fous) voulant dépasser le “shut up and calculate” proposent un modèle au doux nom de “Continuous spontaneous Localization” (CSL). En voici la description succinte :

A Brownian motion noise term coupled nonlinearly to the local mass density is added to the Schrödinger equation. This noise is responsible for the spontaneous collapse of the wave function. At the same time, the standard form of this model has a linear evolution equation for the noise-averaged density matrix, forbidding superluminal communication.

Un terme de bruit blanc couplé non linéairement à la densité locale de masse est ajouté à l’équation de Schrödinger. Ce bruit entraîne la réduction spontanée du paquet d’onde. Par ailleurs, la version standard de ce modèle est linéaire pour la matrice de densité moyennée sur le bruit, ce qui interdit la transmission d’information plus rapide que la lumière.

Je ne suis pas sûr de tout comprendre, mis à part le fait qu’on ajoute un terme de bruit qui moyenné retombe sur l’équation de Schrodinger. Il faudrait que je regarde les papiers !

Apparemment, ce modèle a quelques prédictions. Comme il y a un terme de bruit, il y a deux paramètres supplémentaires dans les équations, un terme pour l’intensité du bruit, un autre qui est une mesure de la corrélation spatiale du dit bruit. La corrélation spatiale doit être plus petite que n’importe quelle échelle atomique (sinon on “verrait” des corrélations mystérieuses entre particules). Le paramètre d’intensité du bruit a aussi des limites naturelles : en particulier, il met une borne supérieure aux violations (forcément apparentes dans le modèle CSL) de la conservation de l’énergie autorisées par la mécanique quantique – un aspect moins connu dans le grand public du principe d’incertitude de Heisenberg.

Du coup, la théorie CSL peut devenir réfutable : si l’on découvre des corrélations spatiales mystérieuses à petite échelle ou des bornes supérieures évidentes sur les violations de la conservation d’énergie, on aura peut-être mis la main sur un “smoking gun” comme disent les Américains. Dans le cas contraire, on aura toujours la bonne vieille méca Q des pères fondateurs ! Je ne sais pas dans quelle mesure tout cela n’est pas délirant.

Pour finir en revenant sur le thème du voyage dans le temps, les physiciens ne sont pas forcément les mieux placés pour parler du sujet, abondamment exploré par la science-fiction : mon article préféré reste cet essai d’io9 d’il y a un an expliquant pourquoi tous les voyageurs dans le temps échouent systématiquement à zigouiller Hitler.

Références :

Is Quantum Theory Exact? Stephen L. Adler and Angelo Bassi, Science 17 July 2009: Vol. 325. no. 5938, pp. 275 – 276
Un billet récent de l’ami Xochipilli sur les paradoxes de la méca Q

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Billet publié le Thursday, September 3rd, 2009 à 16:35 dans les catégories Physique, Sciences. Lien vers le flux de commentaires : RSS 2.0 . Vous pouvez laissez un commentaire, ou faire un rétrolien.