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Accueil du site > Actualités > Technologies > Cosmologie en crise : entretien avec Sean Gryb

Cosmologie en crise : entretien avec Sean Gryb

Sean Gryb est l’un des trois jeunes physiciens impliqués dans le développement d’une alternative théorique pour décrire le cosmos. Cette cosmologie nouvelle initiée par Barbour est dénommée dynamique des formes. J’ai saisi l’occasion pour poser quelques questions à Sean qui s’est prêté au jeu comme précédemment son confrère Tim Koslowski. Des questions en fait plus générales et portant parfois sur les énigmes et crises de la cosmologie contemporaine.


Q1. Un des grands résultats de la cosmologie quantique, c’est la correspondance AdS/CFT généralisée comme dualité gravité/jauge, à laquelle j’ajoute vos propres résultats obtenus indépendamment en tant que dualité RG/SD. Pensez-vous que ces dualités représentent une conjecture centrale en cosmologie quantique au même titre que la dualité ondes et particules a été centrale pour la mécanique quantique basique dans les années 1920 ?

S.G. Il est difficile de comparer ces deux dualités. Ni se prononcer définitivement tant la relation entre les observations en cosmologie quantique et les prédictions holographiques pose des questions non résolues. La renormalisation holographique suppose de voir l’univers avec une vision radicalement originale et cette vision requiert beaucoup d’effort pour acquérir une signification précise. Le contraste avec la dualité quantique onde et particules est saisissant. Cette dualité rend compte des expériences alors que la dualité jauge et gravité demande beaucoup d’investigation avant de pouvoir expliquer le cosmos, si jamais elle peut le faire.


Q2. Vous avez établi une dualité gravité/CFT à partir de la dynamique des formes et donc dans un cadre conceptuel étranger à la théorie des cordes d’où est issue la correspondance AdS/CFT. Pourtant, les deux dualités ont une propriété commune : la gravité peut renormaliser une théorie du champ conforme. Est-ce la conséquence d’une redondance mathématique issue d’une consistance dans les théories physiques ou bien le signe que cette dualité est l’expression d’une propriété fondamentale de la Nature qui n’a pas été encore découverte ?

S.G. En l’état actuel des recherches, je pense que la correspondance gravité/CFT et plus généralement les autres formes de dualité traduisent la possibilité de décrire un même système physique avec deux cadres formels différents mais qui sont issus des mêmes principes mathématiques. Cette configuration des théories cosmologiques n’implique pas nécessairement qu’elles décrivent des situations physiques identiques. Néanmoins, je ne peux m’empêcher de penser que cette dualité permet d’effectuer des calculs dans une moitié lorsque dans l’autre moitié, les calculs ne peuvent être réalisés.


Q3. Vous avez écrit que la dynamique des formes est développée au sein d’une ontologie réduite. Deux questions. Peut-on considérer la cosmologie comme une théorie de l’espace-temps plutôt que comme une théorie dont les objets sont les forces gravitationnelles ? Et sur le plan ontologique, la dynamique des formes est-elle plus en phase avec un relationnisme dérivé de Leibniz plutôt qu’un substantivalisme dérivé de Newton ? Il me semble que si l’on interprète la dynamique des formes dans des termes relationnistes, alors c’est le temps et non l’espace qui est une abstraction reliant les masses dans l’univers.

S.G. Premièrement, la dynamique des formes ne repose pas forcément sur une ontologie réduite. En fait, elle est formulée comme une théorie décrivant une géométrie conforme qui obéit à certaines invariances ; c’est une théorie avec jauge. Pour répondre à votre première question, effectivement, la cosmologie ne peut être expliquée que par la relativité générale qui est une théorie décrivant une géométrie spatiotemporelle dynamique et non une théorie dans laquelle une « force » gravitationnelle est nécessaire. Ne connaissant pas assez le substantivalisme, je ne peux répondre à votre seconde question mais juste préciser qu’effectivement, la dynamique des formes s’inspire d’un relationnisme comme celui de Leibniz, eu égard à l’espace et ses échelles locales.


Q4. L’étrange paradoxe de la matière et l’espace-temps. L’univers a deux pôles, la matière et l’étendue spatiotemporelle. Dans la correspondance AdS/CFT, le pôle matériel CFT (qui contient la description de fermions) possède une dimension de moins que le pôle spatiotemporel AdS. Sans le contexte de la dynamique des formes, une dimension apparaît et l’espace devient un espace-temps grâce à la matière (votre article publié in : arXiv : 1110.3837). Et donc, dans la dualité dérivée des cordes, une dimension disparaît et la gravité avec quand la matière est impliquée alors que dans le développement issu des formes, la matière permet à une dimension temporelle d’émerger. Pourquoi ?

S.G. N’étant pas auteur du papier que vous citez, je ne ferai pas de commentaire sur le sens de la correspondance AdS/CFT qui s’y manifeste. Ce qu’on peut dire néanmoins, c’est que dans les deux moitiés de la correspondance, la matière et l’espace-temps sont présents. La différence, c’est que dans un cas, la structure spatiotemporelle est statique, alors que dans le second cas, cette structure est déterminée par la disposition de la matière. Si maintenant on considère la dynamique des formes, le constat que j’ai proposé est aussi valable à une différence près (qui n’est pas un point de détail, ndt.) ; il faut en effet reconstruire la structure spatiotemporelle en tenant compte des mouvements de la matière. Il faut noter que dans l’élaboration de la dynamique des formes, une certaine notion du temps est introduite, ou du moins une notion de succession (les formes succèdent à d’autres, ndt.). La matière ne fait pas « disparaître » une dimension dans la théorie des cordes, pas plus qu’elle ne permet l’« émergence » d’une dimension dans la dynamique des formes.


Q5. Peut-on penser que la cosmologie en 2014 est dans une situation similaire à la physique des années 1910, quelques années avant les équations d’Einstein et la mécanique quantique ? Est-il possible de décrire notre univers en nous passant de la métrique gμυ utilisée dans l’équation d’Einstein ? Par exemple, en remplaçant la métrique gμυ par les tétrades de Dirac comme le suggère Carlo Rovelli dans un curieux article où les fermions peuvent « détecter » un anti-espace-temps ?

S.G. Ne connaissant pas assez les travaux de Rovelli, ni du reste l’histoire de la physique au siècle précédent, je ne livrerai pas d’avis pertinent sur ces sujets. Mais il semble, en jetant un coup œil sur les deux physiques, celles de 1914 et du début du 21ème siècle, qu’un trait commun les caractérise. Il manque un ensemble de faits expérimentaux solides pour orienter les théories. En fait, la cosmologie nous offre un large spectre d’anomalies plutôt embarrassantes du genre matière noire ou énergie sombre. Il se peut bien qu’un nouveau paradigme théorique soit élaboré pour avancer d’une case significative dans la description du cosmos.


Q6. Dans la physique contemporaine apparaissent deux notions, le vide quantique en théorie quantique des champs et le vide cosmologique (énergie du vide liée à la constante cosmologique). Que devient cette constante dans le contexte de la dynamique des formes ? Et ces deux catégories de vide induisent-elles une conjecture universelle reliant QFT, électromagnétisme et gravité ?

S.B. Pour répondre à votre première question, je dirais que la constante cosmologique ne joue pas un rôle des plus intéressants dans la dynamique des formes. Néanmoins, nous cherchons quelle est la signification de cette constante dans le cadre de notre théorie. Pour le reste, je n’ai pas en tête une quelconque conjecture universelle.


Q7. Si les shapes (formes) sont dans un certain sens des éléments volumiques (feuillets 3D invariants par transformation de Weyl), peut-on voir un lien avec les branes D-3 impliquées dans la dualité AdS/CFT ?

S.G. En l’état actuel des choses, les formes ne peuvent en aucune manière être assimilées à des volumes. Les « shapes » décrites par la dynamique des formes renvoient à des degrés de liberté qui sont indépendant des volumes localisés. Je n’ai pas conscience d’un lien entre les branes et les formes et je soupçonne même ces deux concepts d’être étrangers l’un à l’autre.


Q8. L’univers est-il gouverné par des « lois entropiques » plutôt que par des lois dynamiques ? Si c’est le cas, la dynamique peut-elle être interprétée comme une physique dérivée d’une physique plus fondamentale écrite en terme de théorie de l’information ?

S.B. C’est une bonne question ! Certainement, nombre de scientifiques se sont laissés gagner par ce type de conjecture mais rien n’en est sorti pour l’instant. Mais pour livrer une opinion, je serai d’avis de considérer que la notion d’entropie ne devrait pas être centrale et qu’il faudrait éviter de nous focaliser sur cette notion. De plus, je pense sérieusement que l’information n’est pas la notion appropriée pour rendre compte de la richesse de notre monde. Après tout, l’information n’a de sens que lorsqu’elle est une information sur quelque chose.


Q9. Pensez-vous que la cosmologie quantique puisse avoir un intérêt dans d’autres domaines, par exemple l’origine de la vie ou l’apparition de la conscience ?

S.B. Encore une bonne question à laquelle je ne peux donner une réponse définitive. Certainement, l’univers était à l’origine un système complexe, peut être similaire aux systèmes biologiques. Toutefois, les connaissances des origines de l’univers, de la vie et de l’apparition de la conscience sont trop lacunaires pour permettre de tirer une conjecture englobant ces trois domaines. Beaucoup de recherches supplémentaires doivent être effectuées.


Q10. Faut-il concevoir deux catégories de temps pour une description complète de la Nature. L’une liée au domaine phénoménal et l’autre au royaume ontologique ?

S.B. Je n’en ai aucune idée.

Les remarques et réponses livrées par Gryb confirment vaguement la thèse d’une physique en crise et plus spécialement la cosmologie, dans ses développements quantiques. Quelques hésitations sur les mathématiques et les modèles, interprétés plutôt comme outils pour capter les réalités physiques mais plane la possibilité d’un nouveau paradigme. L’idée que je retiendrai concerne la dualité jauge/gravité qui m’a conduit à quelque distorsion d’interprétation, notamment sur la question (pertinente mais que j’ai mal formulée) des dimensions qui apparaissent et disparaissent. Je crois que la solution passe par un examen de ces notions d’espace et de temps, qui sont propres à l’Etendue mais qui « vacillent » lorsque la Matière est de la « partie ». Cette solution consiste alors à contourner les notions classiques d’espace et de temps pour les remplacer par la notion plus générale et universelle de degré de liberté, notion qui convient du reste aux modèles et dualités utilisant les jauges. 

Si une chose se confirme dans ces quelques remarques émises par Gryb, c’est que la physique est toujours scindée en deux, avec (i) une physique quantique qui est précise et prédictive, avec une masse considérable de vérifications expérimentales mais une énigme majeure, celle des réalités qu’elle décrit et qui échappent à la compréhension. Et (ii), une cosmologie relativiste dont les résultats astronomiques sont conséquents mais avec quelques énigmes non pas d’ordre ontologique mais de nature expérimentale, avec des observations et des questions sur la matière noire, la constante cosmologique, etc. Néanmoins, la signification physique de la cosmologie relativiste semble claire, du moins en apparence. Au final, une physique efficace et précise dont on ne connaît pas le sens physique et une cosmologie partiellement en crise avec un sens physique qui me paraît provisoire.


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16 réactions à cet article    


  • asterix asterix 11 août 2014 20:38

    Ce serait donc le temps et non l’espace qui est une abstraction reliant les masses dans l’univers...
    La question que vous traitez n’est pas à la portée du lecteur moyen, je m’y inclus.
    Néanmoins, cette phrase, cette potentialité m’a fait rêver.


    • claude-michel claude-michel 12 août 2014 08:12

      (le développement d’une alternative théorique)

      Les scientifiques cherchent une aiguille dans des univers de meules de foins...

      Comment voulez vous faire du réel avec des évènements ayant disparus depuis des milliards d’années.. ?

      Bizarre...mais prenant il faut le dire...on rêve sur des schémas qui nous dépassent.. !


      • caillou40 caillou40 12 août 2014 10:14
        Cosmologies alternatives...Pourquoi pas ?
        Si la théorie du Big Bang explique l’évolution de l’Univers, concédons que c’est au prix de quelques adaptations. Elle doit par exemple tenir compte de quelques hypothèses extraordinaires pour s’accommoder avec la réalité : les trous noirs, l’inflation, la matière sombre, le temps imaginaire, autant de concepts qui défient le modèle Standard. La plupart des astronomes croient en leur réalité et s’en servent comme hypothèses raisonnables de travail.
        Mais il est clair que la majorité des astronomes acceptent la théorie du Big Bang parce qu’elle est supportée par les plus éminents d’entre eux et semble être l’une des solutions possibles des équations d’Einstein, si ce n’est la plus simple, tout au moins l’une des plus simples....Parmi les théories alternatives au Big Bang (mise à part le modèle inflationnaire), cinq théories méritent notre attention :
        - L’univers quasi-stationnaire HBN de Hoyle et al.
        - Le modèle FST de Fliche et consorts
        - Le modèle META de Tom Van Flandern
        - Le modèle plasma d’Hannes Alfvén
        - L’Univers neutrino..... Dans ce cadre chaque théorie présente ses avantages et ses inconvénients, bien que certaines soient plus spéculatives que formelles. Libre à vous de critiquer leurs fondements. Il serait même dommage de les accepter sans réagir...
        Source LUXORION


      • sophie 12 août 2014 10:39

        il se parle à lui...


      • caillou40 caillou40 12 août 2014 10:43

        Sophie...Une chose qui m’humilie profondément est de voir que le génie humain a des limites, quand votre bêtise humaine n’en a pas.
        [ Alexandre Dumas ]


      • Tall 12 août 2014 09:28

        Ce qui complique la cosmologie, et la science en général, ce sont toutes ces tracasseries procédurières qui voudraient que l’on doive absolument vérifier par l’expérience toutes les hypothèses.


        Alors qu’avec un peu de conscience transcendante marinant dans une piscine ontologique, on s’en sortirait bien mieux. Ce n’est pas un hasard si Archimède a eu sa meilleure idée dans sa baignoire,

        • rocla+ rocla+ 12 août 2014 09:38

          Exact , 


           mais depuis Archimède il y a eu l’ invention du robinet mitigeur …. smiley

          • Tall 12 août 2014 10:29

            .. et des baignoires à portières pour scientifiques fatigués.


          • Pierre-Joseph Proudhon Pierre-Joseph Proudhon 12 août 2014 12:21

            Une théorie scientifique reste une théorie qui est vouée à évoluer ou à être remplacée.

            La principale différence entre la Science et d’autres domaines de pensée (religions, politique, économie « libérale ») vient du fait que les scientifiques essayent de bâtir des théories pour tenter d’expliquer les phénomènes qu’ils analysent.

            Ils savent très bien que ces théories sont incomplètes et ne peuvent pas tout expliquer, qu’elles fonctionnent plus ou moins dans certaines conditions, mais qu’il faudra toujours les affiner.

            Et c’est bien : Une théorie n’est pas un dogme. Elle évolue et présente seulement l’état de nos connaissances à un moment donné, sans pour autant prétendre détenir la « vérité ».

            C’est à l’opposé des dogmes religieux ou « politiques », « sociétaux », « économiques » qui affirment que « c’est comme ça » parce que !!!« 

            Parce que »Dieu« , parce que »Jean Jaurès, Marx, Hitler« , parce que »théorie du genre« (qui n’est pas une théorie mais une élucubration), »théorie économique« (diktat qui sert à justifier le pillage des plus faibles par les plus forts)...

            Il faudrait surtout enseigner à l’humanité à se montrer aussi suspicieuse que les scientifiques vis à vis de toutes les »théories" farfelues et nuisibles qui nous inondent.


            • bourrico6 12 août 2014 12:35

              Pffff, encore un titre qui évoque une catastrophe, à croire que tout est sur le point de s’effondrer, que rien de marche plus, que c’est la fin....
              Mais heureusement, le Dugué masqué arrive avec sa théorie toute neuve qui va mettre fin à toutes le discussions.

              Grotesque, ridicule, une bouffonnerie, voila ce que je pense.

              Les théories nouvelles naissent aux limites des théories actuelles.
              De fait, aucune des théories révolutionnaire, n’arrive à la cheville des théories soit disant dépassée... ce qui fait des théories révolutionnaires des théories plus que dépassé.

              Et de fait, la théorie de Dugué amènera aussi son lot d’interrogation, d’incohérence, et aura aussi ses limites... en conséquence de quoi, cette théorie sera en crise et en faillite, et donc Dugué et ses élucubrations aussi.

              La théorie de rupture (s’il y en a une un jour) devra tenir compte des théorie actuelles, et non les balancer aux oubliettes.


              • Faedriva 12 août 2014 13:17

                La qualité de ces théories émises et étudiées par Sean Grybb, et qui sont questionnées par Bernard Dugué, indique de positionner le matériel primitif comme des émetteurs et vecteurs de temps.
                C’est plutôt élégant parce que du coup ça provoque la dimension spatiale par effet de cause.
                Par accrétion, agrégation et construction de ces matériels primitif en matériels plus évolués, on arrive a percevoir une cause de la gravitation (qui restera a prouver par expérience).

                Dans ses propositions d’observations ; si la gravitation est la résultante de matières et de temps alors elle devient un objet de qualité métrique spatiale, qui permet de définir des figures dynamiques et leurs tailles


                • Yurf_coco Yurf_coco 12 août 2014 13:56

                  Je suis passionné par la cosmologie, la physique et l’astronomie.Mais en l’absence d’un minimum de lexique, (qui expliquerait les AdS/CFT/QFT/RG/SD...), j’ai beau m’accrocher... je ne crois pas en avoir pu en tiré quoi que se soit hélas.


                  Non pas que l’article n’est pas intéressant, il l’est sûrement... Mais, si il se trouve sur ce site, il aurait dû vulgariser un peu tout ça....

                  • Tall 12 août 2014 14:05

                    Oui mais si l’auteur se montre pédagogue,il ne pourra plus vous écraser de sa « supériorité intellectuelle » une fois que vous aurez compris ... faut le comprendre.


                  • Mowgli 16 août 2014 07:31

                    « la correspondance AdS/CFT généralisée comme dualité gravité/jauge, à laquelle j’ajoute vos propres résultats obtenus indépendamment en tant que dualité RG/SD ».

                    AdS ? CFT ? RG ? SD ? A quel public vous adressez-vous au juste ?

                    La prochaine fois que vous voudrez nous jeter de la poudre au yeux choisissez autre chose que de la poudre de pelimpimpin.


                    • Zip_N Zip_N 25 août 2014 00:51

                      Il faudrait un décodeur, heureusement qu’ il reste des questions, mdr, quand il y aura plus de questions pour les chercheurs on aura un schéma, ou même peut-être un film. Notre univers est t il commun ou unique ?est t il a son premier essai ? a t il un métabolisme « nucléaire » s’approchant du vivant ? quelles possibilité pour générer la matière et l’énergie que nous connaissons ? les planètes sont elles des restes et sont générées ou non par le soleil ? ou le soleil les a captées individuellement ? les planètes et le soleil se sont formées, simultanément, séparément et individuellement de manière cyclique. Le temps est propre à la naissance de notre galaxie et de sa vitesse de rotation en un savant calcul ?, si j’ajoute un temps solaire et un temps de l’univers ? combien il y a de temps ?


                      • magneticpole magneticpole 28 septembre 2014 21:56

                        Pire qu’une cosmologie en crise c’est une cosmologie dévoyée et soumises au dieu pognon qu’on voit.

                        Le mythe du trou noir craque après plus de 25 années ou Jean Pierre Petit et le mathématicien Jean Marie Souriau s’échinaient à expliquer mathématiquement cette grosse connerie......

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