La physique quantique. Vers une théorie du tout Qu'est-ce qu'une théorie du tout
Comment les physiciens théoriciens modernes développent-ils de nouvelles théories décrivant le monde ? Qu'ajoutent-ils à la mécanique quantique et à la relativité générale pour construire une "théorie du tout" ? Quelles limites sont discutées dans les articles qui parlent de l'absence de « nouvelle physique » ? Toutes ces questions peuvent trouver une réponse si vous comprenez ce qui est action- l'objet sous-jacent à toutes les théories physiques existantes. Dans cet article, j'expliquerai ce que les physiciens entendent par action, et montrerai également comment elle peut être utilisée pour construire une véritable théorie physique, en utilisant seulement quelques hypothèses simples sur les propriétés du système considéré.
Je vous préviens immédiatement : l'article contiendra des formules et même des calculs simples. Cependant, ils peuvent être ignorés sans trop de mal à la compréhension. D'une manière générale, je ne donne ici des formules qu'aux lecteurs intéressés qui veulent certainement tout comprendre par eux-mêmes.
Équations
La physique décrit notre monde avec des équations qui relient diverses grandeurs physiques - vitesse, force, intensité du champ magnétique, etc. Presque toutes ces équations sont différentielles, c'est-à-dire qu'elles contiennent non seulement des fonctions qui dépendent de quantités, mais aussi leurs dérivées. Par exemple, l'une des équations les plus simples décrivant le mouvement d'un corps ponctuel contient la dérivée seconde de sa coordonnée :
Ici, j'ai désigné la dérivée seconde par deux points (respectivement, un point désignera la dérivée première). Bien sûr, il s'agit de la deuxième loi de Newton, découverte par lui à la fin du XVIIe siècle. Newton a été l'un des premiers à reconnaître la nécessité d'écrire les équations du mouvement sous cette forme et a également développé le calcul différentiel et intégral nécessaire pour les résoudre. Bien sûr, la plupart des lois physiques sont beaucoup plus compliquées que la seconde loi de Newton. Par exemple, le système d'équations hydrodynamiques est si complexe que les scientifiques ne savent toujours pas s'il est généralement résoluble ou non. Le problème de l'existence et de la fluidité des solutions à ce système est même inclus dans la liste des «problèmes du millénaire», et le Clay Mathematical Institute a décerné un prix d'un million de dollars pour sa solution.
Mais comment les physiciens trouvent-ils ces équations différentielles ? Pendant longtemps, la seule source de nouvelles théories a été l'expérience. En d'autres termes, tout d'abord, le scientifique a mesuré plusieurs quantités physiques, et ensuite seulement a essayé de déterminer comment elles sont liées. C'est ainsi, par exemple, que Kepler découvrit les trois fameuses lois de la mécanique céleste, qui conduisirent plus tard Newton à sa théorie classique de la gravité. Il s'est avéré que l'expérience semblait "devancer la théorie".
Dans la physique moderne, les choses sont arrangées un peu différemment. Bien sûr, l'expérience joue toujours un rôle très important en physique. Sans confirmation expérimentale, toute théorie n'est qu'un modèle mathématique - un jouet pour l'esprit qui n'a rien à voir avec le monde réel. Cependant, les physiciens obtiennent maintenant des équations qui décrivent notre monde non pas par généralisation empirique de faits expérimentaux, mais les dérivent « à partir des premiers principes », c'est-à-dire sur la base d'hypothèses simples sur les propriétés du système décrit (par exemple, l'espace-temps ou l'électromagnétisme). champ). En fin de compte, seuls les paramètres de la théorie sont déterminés à partir de l'expérience - des coefficients arbitraires qui entrent dans l'équation dérivée par le théoricien. Dans le même temps, le rôle clé en physique théorique est joué par principe de moindre action, d'abord formulée par Pierre Maupertuis au milieu du XVIIIe siècle et finalement généralisée par William Hamilton au début du XIXe siècle.
action
Qu'est-ce qu'une action ? Dans la formulation la plus générale, une action est une fonctionnelle qui associe les trajectoires du système (c'est-à-dire des fonctions de coordonnées et de temps) à un certain nombre. Le principe de moindre action stipule que vrai l'action de trajectoire sera minime. Pour comprendre la signification de ces mots à la mode, considérons l'exemple illustratif suivant, tiré des conférences Feynman sur la physique.
Supposons que l'on veuille savoir sur quelle trajectoire un corps placé dans un champ gravitationnel va se déplacer. Pour simplifier, nous supposerons que le mouvement est complètement décrit par la hauteur X(t), c'est-à-dire que le corps se déplace le long d'une ligne verticale. Supposons que nous connaissions seulement le mouvement que le corps commence au point X 1 à la fois t 1 et arrive à un point X 2 par instant t 2 , et le temps de trajet total est J = t 2 − t une . Considérez la fonction Légale à la différence d'énergie cinétique POUR et énergie potentielle P: L = POUR − P. On suppose que l'énergie potentielle ne dépend que de la coordonnée de la particule X(t), et cinétique - uniquement sur sa vitesse ẋ
(t). Nous définissons également action- Fonctionnalité S, égale à la valeur moyenne L pour tout le trajet : S = ∫ L(X, ẋ
, t) ré t.
Evidemment la valeur S dépendra beaucoup de la forme de la trajectoire X(t) - en fait, c'est pourquoi nous l'appelons une fonctionnelle, pas une fonction. Si le corps monte trop haut (trajectoire 2), l'énergie potentielle moyenne augmentera, et s'il boucle trop souvent (trajectoire 3), l'énergie cinétique augmentera - après tout, nous avons supposé que le temps total de mouvement est exactement égal à J, ce qui signifie que le corps a besoin d'augmenter sa vitesse pour avoir le temps d'effectuer tous les virages. En effet, la fonctionnalité S atteint un minimum sur une trajectoire optimale, qui est un segment de parabole passant par les points X 1 et X 2 (trajectoire 1). Par une heureuse coïncidence, cette trajectoire coïncide avec la trajectoire prédite par la seconde loi de Newton.
Exemples de chemins reliant des points X 1 et X 2. Le gris marque la trajectoire obtenue par une variation de la trajectoire vraie. La direction verticale correspond à l'axe X, axes horizontaux t
Est-ce une coïncidence ? Bien sûr, pas par hasard. Pour le montrer, supposons que nous connaissions la vraie trajectoire et considérons-la variantes. Variation δ X(t) est un tel ajout à la trajectoire X(t), qui change de forme, mais laisse les points de début et de fin à leur place (voir figure). Voyons quelle valeur prend l'action sur des trajectoires qui diffèrent de la vraie trajectoire par une variation infinitésimale. Fonction d'expansion L et en calculant l'intégrale par parties, on obtient que le changement S proportionnelle à la variation δ X:
Ici le fait que la variation aux points X 1 et X 2 est nul - cela nous a permis d'écarter les termes qui apparaissent après intégration par parties. L'expression résultante est très similaire à la formule de la dérivée, écrite en termes de différentiels. En effet, l'expression δ S/δ X parfois appelée dérivée variationnelle. En continuant cette analogie, nous concluons qu'avec l'ajout d'un petit additif δ Xà la vraie trajectoire, l'action ne devrait pas changer, c'est-à-dire δ S= 0. Puisque l'addition peut être pratiquement arbitraire (nous n'avons fixé que ses extrémités), cela signifie que l'intégrande s'annule également. Ainsi, connaissant l'action, on peut obtenir une équation différentielle décrivant le mouvement du système, l'équation d'Euler-Lagrange.
Revenons à notre problème avec un corps se déplaçant dans le champ de la gravité. Rappelons que nous avons défini une fonction L comme la différence entre l'énergie cinétique et potentielle du corps. En remplaçant cette expression dans l'équation d'Euler-Lagrange, nous obtenons en fait la deuxième loi de Newton. En effet, notre conjecture sur la forme de la fonction L s'est avéré très réussi :
Il s'avère qu'avec l'aide de l'action, il est possible d'écrire les équations de mouvement sous une forme très courte, comme si "emballait" toutes les caractéristiques du système à l'intérieur de la fonction L. Cela en soi est assez intéressant. Cependant, l'action n'est pas seulement une abstraction mathématique, elle a une profonde signification physique. En général, un physicien théoricien moderne écrit d'abord l'action, puis seulement dérive les équations du mouvement et les étudie. Dans de nombreux cas, une action pour un système peut être construite en ne faisant que les hypothèses les plus simples sur ses propriétés. Voyons comment cela peut être fait avec quelques exemples.
Particule relativiste libre
Quand Einstein construisait la théorie spéciale de la relativité (STR), il postulait quelques déclarations simples sur les propriétés de notre espace-temps. Premièrement, il est homogène et isotrope, c'est-à-dire qu'il ne change pas avec des déplacements et des rotations finis. En d'autres termes, peu importe où vous vous trouvez - sur Terre, sur Jupiter ou dans le Petit Nuage de Magellan - à tous ces points, les lois de la physique fonctionnent de la même manière. De plus, vous ne remarquerez aucune différence si vous vous déplacez en ligne droite uniforme - c'est le principe de relativité d'Einstein. Deuxièmement, aucun corps ne peut dépasser la vitesse de la lumière. Cela conduit au fait que les règles habituelles de recalcul des vitesses et du temps lors de la commutation entre différents systèmes de référence - les transformations galiléennes - doivent être remplacées par des transformations de Lorentz plus correctes. En conséquence, une quantité vraiment relativiste, la même dans tous les référentiels, devient non pas la distance, mais l'intervalle - le temps propre de la particule. Intervalle s 1 − s 2 entre deux points donnés peut être trouvé en utilisant la formule suivante, où c- vitesse de la lumière:
Comme nous l'avons vu dans la partie précédente, il nous suffit d'écrire l'action d'une particule libre pour trouver son équation de mouvement. Il est raisonnable de supposer que l'action est un invariant relativiste, c'est-à-dire qu'elle se ressemble dans différents cadres de référence, puisque les lois physiques en eux sont les mêmes. De plus, on aimerait que l'action soit écrite le plus simplement possible (les expressions complexes seront laissées pour plus tard). L'invariant relativiste le plus simple pouvant être associé à une particule ponctuelle est la longueur de sa ligne d'univers. Choisir cet invariant comme action (pour que la dimension de l'expression soit correcte, on la multiplie par le coefficient − Mc) et en le faisant varier, on obtient l'équation suivante :
En termes simples, la 4-accélération d'une particule relativiste libre doit être égale à zéro. La 4-accélération, comme la 4-vitesse, est une généralisation des concepts d'accélération et de vitesse à un espace-temps à quatre dimensions. En conséquence, une particule libre ne peut se déplacer que le long d'une ligne droite donnée avec une vitesse 4 constante. Dans la limite des faibles vitesses, le changement d'intervalle coïncide pratiquement avec le changement de temps, et donc l'équation que nous avons obtenue passe dans la deuxième loi de Newton déjà évoquée ci-dessus : moi= 0. D'autre part, la condition d'accélération 4 nulle est également remplie pour une particule libre dans la théorie générale de la relativité, seulement dans celle-ci l'espace-temps commence déjà à se courber et la particule ne se déplacera pas nécessairement le long d'une ligne droite même en l'absence de forces extérieures.
Champ électromagnétique
Comme vous le savez, le champ électromagnétique se manifeste en interaction avec des corps chargés. Habituellement, cette interaction est décrite à l'aide de vecteurs d'intensité de champ électrique et magnétique, qui sont reliés par un système de quatre équations de Maxwell. La forme pratiquement symétrique des équations de Maxwell suggère que ces champs ne sont pas des entités indépendantes - ce qui nous semble un champ électrique dans un référentiel peut se transformer en champ magnétique si nous passons à un autre référentiel.
En effet, considérons un fil le long duquel les électrons courent à la même vitesse constante. Dans le référentiel associé aux électrons, il n'y a qu'un champ électrique constant, que l'on peut trouver à l'aide de la loi de Coulomb. Or, dans le référentiel d'origine, le mouvement des électrons crée un courant électrique constant, qui induit à son tour un champ magnétique constant (loi de Biot-Savart). En même temps, selon le principe de relativité, dans les référentiels choisis par nous, les lois de la physique doivent coïncider. Cela signifie que les champs électriques et magnétiques font partie d'une seule entité plus générale.
Tenseurs
Avant de passer à la formulation covariante de l'électrodynamique, il convient de dire quelques mots sur les mathématiques de la relativité restreinte et générale. Le rôle le plus important dans ces théories est joué par le concept de tenseur (et dans d'autres théories modernes aussi, pour être honnête). En gros, le tenseur de rang ( n, m) peut être considéré comme ( n+m)-matrice dimensionnelle dont les composantes dépendent des coordonnées et du temps. En plus de cela, le tenseur doit changer d'une certaine manière astucieuse lors du passage d'un système de référence à un autre ou lorsque la grille de coordonnées change. Comment exactement, détermine le nombre d'indices contravariants et covariants ( n Et m respectivement). Dans le même temps, le tenseur lui-même, en tant qu'entité physique, ne change pas sous de telles transformations, tout comme le vecteur 4, qui est un cas particulier d'un tenseur de rang 1, ne change pas sous elles.
Les composants du tenseur sont numérotés à l'aide d'indices. Pour plus de commodité, les exposants et les indices sont distingués afin de voir immédiatement comment le tenseur se transforme lors du changement de coordonnées ou de systèmes de référence. Par exemple, la composante tenseur J rang (3, 0) s'écrit Jαβγ , et le tenseur tu rang (2, 1) - comme tuα β γ . Selon la tradition établie, les composants des tenseurs à quatre dimensions sont numérotés en lettres grecques et en trois dimensions - en latin. Cependant, certains physiciens préfèrent faire le contraire (par exemple, Landau).
De plus, par souci de brièveté, Einstein a suggéré de ne pas écrire le signe somme "Σ" lors du pliage des expressions tensorielles. La convolution est la somme d'un tenseur sur deux indices donnés, et l'un d'eux doit être "supérieur" (contravariant), et l'autre doit être "inférieur" (covariant). Par exemple, pour calculer la trace d'une matrice - le tenseur de rang (1, 1) - il faut la réduire sur les deux indices disponibles : Tr[ UNE μ ν ] = Σ UNE μ μ = UNEμ μ . Vous pouvez augmenter et diminuer les indices à l'aide du tenseur métrique : J αβ γ = J αβμ g μγ .
Enfin, il convient d'introduire un pseudotenseur absolument antisymétrique ε μνρσ - un tenseur qui change de signe pour toute permutation des indices (par exemple, ε μνρσ = −ε νμρσ) et dont la composante ε 1234 = +1. Il est aussi appelé tenseur de Levi-Civita. Sous des rotations du système de coordonnées, ε μνρσ se comporte comme un tenseur normal, mais sous des inversions (un changement comme X → −X) est converti différemment.
En effet, les vecteurs des champs électriques et magnétiques sont combinés en une structure qui est invariante sous les transformations de Lorentz - c'est-à-dire qu'elle ne change pas lors de la transition entre différents référentiels (inertiel). C'est ce qu'on appelle le tenseur de champ électromagnétique Fμν . Il est préférable de l'écrire sous la forme de la matrice suivante :
Ici, les composantes du champ électrique sont désignées par la lettre E, et les composants du champ magnétique - par la lettre H. Il est facile de voir que le tenseur de champ électromagnétique est antisymétrique, c'est-à-dire que ses composantes sur les côtés opposés de la diagonale sont égales en valeur absolue et ont des signes opposés. Si nous voulons obtenir les équations de Maxwell "à partir des premiers principes", nous devons écrire l'action de l'électrodynamique. Pour ce faire, nous devons construire la combinaison scalaire la plus simple d'objets tensoriels dont nous disposons, liée d'une manière ou d'une autre aux propriétés de champ ou d'espace-temps.
Si vous y réfléchissez, nous n'avons guère le choix - seul le tenseur de champ peut agir comme "blocs de construction" Fμν , tenseur métrique gμν et tenseur absolument antisymétrique ε μνρσ . Parmi celles-ci, vous ne pouvez collecter que deux combinaisons scalaires, et l'une d'elles est une dérivée totale, c'est-à-dire qu'elle peut être ignorée lors de la dérivation des équations d'Euler-Lagrange - après intégration, cette partie deviendra simplement zéro. En choisissant la combinaison restante comme action et en la faisant varier, nous obtenons une paire d'équations de Maxwell - la moitié du système (première ligne). Il semblerait que nous ayons manqué deux équations. Cependant, nous n'avons pas réellement besoin d'écrire l'action pour dériver les équations restantes - elles découlent directement de l'antisymétrie du tenseur Fμν (deuxième ligne):
Une fois de plus, nous avons obtenu les bonnes équations du mouvement en choisissant la combinaison la plus simple possible comme action. Certes, puisque nous n'avons pas pris en compte l'existence de charges dans notre espace, nous avons obtenu des équations pour un champ libre, c'est-à-dire pour une onde électromagnétique. Lors de l'ajout de charges à la théorie, leur influence doit également être prise en compte. Cela se fait en incluant un vecteur à 4 courants en action.
la gravité
Le véritable triomphe du principe de moindre action en son temps fut la construction de la théorie de la relativité générale (RG). Grâce à lui, les premières lois du mouvement ont été dérivées, ce que les scientifiques ne pouvaient pas obtenir en analysant des données expérimentales. Ou ils le pouvaient, mais ils ne l'ont pas fait. Au lieu de cela, Einstein (et Hilbert, si vous voulez) a dérivé les équations en termes de mesures basées sur des hypothèses sur les propriétés de l'espace-temps. À partir de ce moment, la physique théorique a commencé à "dépasser" la physique expérimentale.
Dans GR, la métrique cesse d'être constante (comme dans SRT) et commence à dépendre de la densité de l'énergie qui y est placée. Je constate qu'il est plus correct de parler d'énergie, et non de masse, bien que ces deux grandeurs soient liées par la relation E = Mc 2 dans son propre référentiel. Permettez-moi de vous rappeler que la métrique définit les règles selon lesquelles la distance entre deux points (à proprement parler, des points infiniment proches) est calculée. Il est important que la métrique ne dépende pas du choix du système de coordonnées. Par exemple, un espace tridimensionnel plat peut être décrit à l'aide d'un système de coordonnées cartésien ou sphérique, mais dans les deux cas, la métrique de l'espace sera la même.
Pour écrire l'action de la gravité, nous devons construire une sorte d'invariant à partir de la métrique, qui ne changera pas lorsque la grille de coordonnées change. Le plus simple de ces invariants est le déterminant métrique. Cependant, si nous l'activons seulement, nous n'obtiendrons pas différentieléquation, puisque cette expression ne contient pas de dérivées de la métrique. Et si l'équation n'est pas différentielle, elle ne peut pas décrire des situations dans lesquelles la métrique change dans le temps. Par conséquent, nous devons ajouter l'invariant le plus simple à l'action, qui contient des dérivées gμν . Un tel invariant est le soi-disant scalaire de Ricci R, qui est obtenu par convolution du tenseur de Riemann Rμνρσ , qui décrit la courbure de l'espace-temps :
Robert Couse-Baker/flickr.com
Théorie de tout
Enfin, il est temps de parler de la "théorie du tout". C'est le nom de plusieurs théories qui tentent de combiner la relativité générale et le modèle standard - les deux principales théories physiques connues à l'heure actuelle. Les scientifiques font de telles tentatives non seulement pour des raisons esthétiques (moins il faut de théories pour comprendre le monde, mieux c'est), mais aussi pour des raisons plus convaincantes.
Le GR et le modèle standard ont tous deux des limites d'applicabilité, après quoi ils cessent de fonctionner. Par exemple, la relativité générale prédit l'existence de singularités - des points auxquels la densité d'énergie, et donc la courbure de l'espace-temps, tend vers l'infini. Non seulement les infinis eux-mêmes sont désagréables - en plus de ce problème, le modèle standard stipule que l'énergie ne peut pas être localisée en un point, elle doit être répartie sur un certain volume, même petit. Par conséquent, près de la singularité, les effets à la fois du RG et du modèle standard devraient être importants. Dans le même temps, la relativité générale n'a pas encore été quantifiée et le modèle standard est construit sur l'hypothèse d'un espace-temps plat. Si nous voulons comprendre ce qui se passe autour des singularités, nous devons développer une théorie qui inclut ces deux théories.
Gardant à l'esprit le succès du principe de moindre effet dans le passé, les scientifiques basent toutes leurs tentatives pour construire une nouvelle théorie dessus. Rappelez-vous, nous n'avons considéré que les combinaisons les plus simples lorsque nous avons construit l'action pour diverses théories ? Ensuite, nos actions ont été couronnées de succès, mais cela ne signifie pas du tout que l'action la plus simple est la plus correcte. D'une manière générale, la nature n'a pas à ajuster ses lois pour nous faciliter la vie.
Par conséquent, il est raisonnable d'inclure les quantités invariantes suivantes, plus complexes, dans l'action et de voir où cela mène. À certains égards, cela ressemble à l'approximation successive d'une fonction par des polynômes de degrés toujours plus élevés. Le seul problème ici est que toutes ces corrections entrent en jeu avec des coefficients inconnus qui ne peuvent pas être calculés théoriquement. De plus, puisque le modèle standard et la relativité générale fonctionnent toujours bien, ces coefficients doivent être très petits - donc difficiles à déterminer à partir de l'expérience. De nombreux articles rapportant des "restrictions à la nouvelle physique" visent tout de même à déterminer les coefficients aux ordres supérieurs de la théorie. Jusqu'à présent, ils n'ont pu trouver que des limites supérieures.
De plus, il existe des approches qui introduisent de nouveaux concepts non triviaux. Par exemple, la théorie des cordes suggère que les propriétés de notre monde peuvent être décrites à l'aide de vibrations non ponctuelles, mais d'objets étendus - des cordes. Malheureusement, la confirmation expérimentale de la théorie des cordes n'a pas encore été trouvée. Par exemple, elle a prédit des excitations aux accélérateurs, mais elles ne sont jamais apparues.
En général, il ne semble pas que les scientifiques soient passés près de découvrir une « théorie du tout ». Les théoriciens doivent probablement encore proposer quelque chose d'essentiellement nouveau. Cependant, il ne fait aucun doute que la première chose qu'ils font est d'écrire une action pour la nouvelle théorie.
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Si tous ces arguments vous semblaient compliqués et que vous avez fait défiler l'article sans le lire, voici un bref résumé des faits qui y ont été abordés. Premièrement, toutes les théories physiques modernes reposent d'une manière ou d'une autre sur la notion Actions- une quantité qui décrit à quel point le système "aime" telle ou telle trajectoire de mouvement. Deuxièmement, les équations de mouvement du système peuvent être obtenues en recherchant la trajectoire sur laquelle l'action prend moins signification. Troisièmement, l'action peut être construite en utilisant seulement quelques hypothèses élémentaires sur les propriétés du système. Par exemple, sur le fait que les lois de la physique sont les mêmes dans des référentiels qui se déplacent à des vitesses différentes. Quatrièmement, certains des candidats à une "théorie du tout" sont obtenus en ajoutant simplement des termes au fonctionnement du modèle standard et de la RG qui violent certaines des hypothèses de ces théories. Par exemple, l'invariance de Lorentz. Si après avoir lu l'article, vous vous souvenez des déclarations ci-dessus, c'est bien. Et si vous comprenez également d'où ils viennent - tout simplement merveilleux.
Dmitri Trunine
Parmi les deux théories fondamentales qui expliquent la réalité qui nous entoure, la théorie quantique fait appel à l'interaction entre moins particules de matière, tandis que la relativité générale fait référence à la gravité et le plus grand structures dans tout l'univers. Depuis l'époque d'Einstein, les physiciens ont tenté de combler le fossé entre ces enseignements, mais avec un succès mitigé.
Une façon de concilier la gravité avec la mécanique quantique était de montrer que la gravité est basée sur des particules de matière indivisibles, les quanta. Ce principe peut être comparé à la façon dont les quanta de lumière eux-mêmes, les photons, représentent une onde électromagnétique. Jusqu'à présent, les scientifiques n'avaient pas suffisamment de données pour confirmer cette hypothèse, mais Antoine Tilloy(Antoine Tilloy) de l'Institut d'Optique Quantique. Max Planck à Garching, en Allemagne, a tenté de décrire la gravité avec les principes de la mécanique quantique. Mais comment a-t-il fait ?
monde quantique
En théorie quantique, l'état d'une particule est décrit par son fonction d'onde. Il permet par exemple de calculer la probabilité de trouver une particule en un point particulier de l'espace. Avant la mesure elle-même, on ne sait pas seulement où se trouve la particule, mais aussi si elle existe. Le fait même de mesurer crée littéralement la réalité en "détruisant" la fonction d'onde. Mais la mécanique quantique se réfère rarement aux mesures, c'est pourquoi c'est l'un des domaines les plus controversés de la physique. Rappelles toi Paradoxe de Schrödinger: Vous ne pourrez pas le résoudre jusqu'à ce que vous preniez une mesure en ouvrant la boîte et en découvrant si le chat est vivant ou non.
Une solution à ces paradoxes est la soi-disant Modèle GRW, développé à la fin des années 1980. Cette théorie inclut un phénomène tel que " épidémies» sont des effondrements spontanés de la fonction d'onde des systèmes quantiques. Le résultat de son application est exactement le même que si les mesures étaient effectuées sans observateurs en tant que tels. Tilloy l'a modifié pour montrer comment il peut être utilisé pour arriver à la théorie de la gravité. Dans sa version, le flash qui détruit la fonction d'onde et oblige ainsi la particule à se trouver à un endroit crée également un champ gravitationnel à ce moment dans l'espace-temps. Plus le système quantique est grand, plus il contient de particules et plus les flashs se produisent souvent, créant ainsi un champ gravitationnel fluctuant.
La chose la plus intéressante est que la valeur moyenne de ces fluctuations est le même champ gravitationnel que décrit la théorie de la gravité de Newton. Cette approche d'unification de la gravité avec la mécanique quantique est appelée semi-classique : la gravité découle de processus quantiques, mais reste une force classique. "Il n'y a aucune raison réelle d'ignorer l'approche semi-classique, dans laquelle la gravité est classique à un niveau fondamental", déclare Tilloy.
Phénomène de gravité
Klaus Hornberger de l'Université de Duisburg-Essen en Allemagne, qui n'a pas participé au développement de la théorie, la traite avec beaucoup de sympathie. Cependant, le scientifique souligne qu'avant que ce concept ne constitue la base d'une théorie unifiée qui unit et explique la nature de tous les aspects fondamentaux du monde qui nous entoure, il sera nécessaire de résoudre un certain nombre de tâches. Par exemple, le modèle de Tilloy peut certainement être utilisé pour dériver la force de gravité newtonienne, mais sa conformité avec la théorie gravitationnelle doit encore être vérifiée à l'aide des mathématiques.
Cependant, le scientifique lui-même convient que sa théorie a besoin d'une base de preuves. Il prédit par exemple que la gravité se comportera différemment selon l'échelle des objets en question : pour les atomes et pour les trous noirs supermassifs, les règles peuvent être très différentes. Quoi qu'il en soit, si des tests révèlent que le modèle de Tillroy reflète bien la réalité, et que la gravité est bien une conséquence des fluctuations quantiques, cela permettra aux physiciens de comprendre la réalité qui nous entoure à un niveau qualitativement différent.
Le physicien anglais Isaac Newton a publié un livre dans lequel il expliquait le mouvement des objets et le principe de gravité. Les "Principes Mathématiques de la Philosophie Naturelle" ont donné aux choses des places fixes dans le monde. L'histoire raconte qu'à l'âge de 23 ans, Newton est allé dans un jardin et a vu une pomme tomber d'un arbre. À cette époque, les physiciens savaient que la Terre attirait d'une manière ou d'une autre des objets en utilisant la gravité. Newton a développé cette idée.
Selon John Conduitt, l'assistant de Newton, voyant une pomme tomber au sol, Newton eut l'idée que la force gravitationnelle "ne se limitait pas à une certaine distance de la terre, mais s'étendait bien plus loin qu'on ne le croit habituellement". Selon Conduitt, Newton a posé la question : pourquoi pas même sur la lune ?
Inspiré par ses idées, Newton a développé la loi de la gravitation universelle, qui fonctionnait aussi bien pour les pommes sur Terre que pour les planètes en orbite autour du Soleil. Tous ces objets, malgré les différences, obéissent aux mêmes lois.
"Les gens pensaient qu'il expliquait tout ce qui devait être expliqué", dit Barrow. "Son exploit a été formidable."
Le problème est que Newton savait qu'il y avait des trous dans son travail.
Par exemple, la gravité n'explique pas comment de petits objets sont maintenus ensemble, puisque cette force n'est pas si grande. De plus, bien que Newton puisse expliquer ce qui se passait, il ne pouvait pas expliquer comment cela fonctionnait. La théorie était incomplète.
Il y avait un plus gros problème. Bien que les lois de Newton expliquaient les phénomènes les plus courants dans l'univers, dans certains cas, les objets violaient ses lois. Ces situations étaient rares et impliquaient généralement des vitesses élevées ou une gravité accrue, mais elles se sont produites.
L'une de ces situations était l'orbite de Mercure, la planète la plus proche du Soleil. Comme toute autre planète, Mercure tourne autour du Soleil. Les lois de Newton pouvaient être appliquées pour calculer les mouvements des planètes, mais Mercure ne voulait pas respecter les règles. Plus étrangement, son orbite n'avait pas de centre. Il est devenu clair que la loi universelle de la gravitation universelle n'était pas si universelle, et pas du tout une loi.
Plus de deux siècles plus tard, Albert Einstein est venu à la rescousse avec sa théorie de la relativité. L'idée d'Einstein, qui en 2015 a fourni une compréhension plus profonde de la gravité.
Théorie de la relativité
L'idée clé est que l'espace et le temps, qui semblent être des choses distinctes, sont en fait liés. L'espace a trois dimensions : longueur, largeur et hauteur. Le temps est la quatrième dimension. Tous les quatre sont connectés sous la forme d'une cellule spatiale géante. Si vous avez déjà entendu l'expression "continuum espace-temps", c'est de cela qu'il s'agit.
La grande idée d'Einstein était que les objets lourds comme les planètes ou ceux qui se déplacent rapidement pouvaient déformer l'espace-temps. Un peu comme un trampoline serré : si vous mettez quelque chose de lourd sur le tissu, un creux se formera. Tous les autres objets rouleront sur la pente vers l'objet dans la vallée. Par conséquent, selon Einstein, la gravité attire les objets.
L'idée est étrange dans son essence. Mais les physiciens en sont convaincus. Elle explique également l'étrange orbite de Mercure. Selon la théorie générale de la relativité, la masse géante du Soleil courbe l'espace et le temps. Étant la planète la plus proche du Soleil, Mercure subit beaucoup plus de courbure que les autres planètes. Les équations de la relativité générale décrivent comment cet espace-temps courbe affecte l'orbite de Mercure et permet de prédire la position de la planète.
Cependant, malgré son succès, la théorie de la relativité n'est pas la théorie de tout, comme les théories de Newton. Tout comme la théorie de Newton ne fonctionne pas pour les objets vraiment massifs, la théorie d'Einstein ne fonctionne pas à l'échelle microscopique. Dès que vous commencez à regarder les atomes et tout ce qui est plus petit, la matière commence à se comporter de manière très étrange.
Jusqu'à la fin du XIXe siècle, l'atome était considéré comme la plus petite unité de matière. Né du mot grec "atomos", qui signifie "indivisible", l'atome, par sa définition, ne doit pas être divisé en particules plus petites. Mais dans les années 1870, les scientifiques ont découvert des particules 2 000 fois plus légères que les atomes. En pesant des faisceaux de lumière dans un tube à vide, ils ont trouvé des particules extrêmement légères avec une charge négative. Ainsi fut découverte la première particule subatomique : l'électron. Au cours du demi-siècle suivant, les scientifiques ont découvert que l'atome avait un noyau composé autour duquel les électrons se précipitaient. Ce noyau est composé de deux types de particules subatomiques : les neutrons, qui ont une charge neutre, et les protons, qui sont chargés positivement.
Mais ce n'est pas tout. Depuis lors, les scientifiques ont trouvé des moyens de diviser la matière en parties de plus en plus petites, tout en continuant à affiner notre compréhension des particules fondamentales. Dans les années 1960, les scientifiques avaient trouvé des dizaines de particules élémentaires, constituant une longue liste du soi-disant zoo de particules.
A notre connaissance, des trois composants de l'atome, la seule particule fondamentale est l'électron. Les neutrons et les protons sont divisés en minuscules quarks. Ces particules élémentaires obéissent à un tout autre ensemble de lois, différentes de celles auxquelles obéissent les arbres ou les planètes. Et ces nouvelles lois - beaucoup moins prévisibles - mettent les physiciens de mauvaise humeur.
En physique quantique, les particules n'ont pas de place définie : leur emplacement est un peu flou. Comme si chaque particule avait une certaine probabilité de se trouver à un certain endroit. Cela signifie que le monde est par nature un lieu fondamentalement indéfini. La mécanique quantique est même difficile à comprendre. Comme Richard Feynman, un expert en mécanique quantique, l'a dit un jour : « Je pense pouvoir affirmer sans risque que personne ne comprend la mécanique quantique.
Einstein, lui aussi, était préoccupé par le flou de la mécanique quantique. Malgré le fait qu'il l'ait en fait partiellement inventé, Einstein lui-même n'a jamais cru à la théorie quantique. Mais dans leurs chambres - grandes et petites - la mécanique quantique et la mécanique quantique ont prouvé le droit à une puissance indivise, étant extrêmement précises.
La mécanique quantique a expliqué la structure et le comportement des atomes, y compris pourquoi certains d'entre eux sont radioactifs. Il sous-tend également l'électronique moderne. Vous ne pourriez pas lire cet article sans elle.
La relativité générale a prédit l'existence de trous noirs. Ces étoiles massives qui se sont effondrées sur elles-mêmes. Leur attraction gravitationnelle est si puissante que même la lumière ne peut s'en échapper.
Le problème est que ces deux théories sont incompatibles et ne peuvent donc pas être vraies en même temps. La relativité générale dit que le comportement des objets peut être prédit avec précision, tandis que la mécanique quantique dit que vous ne pouvez connaître que la probabilité de ce que les objets feront. Il s'ensuit qu'il y a des choses que les physiciens n'ont pas encore décrites. Les trous noirs, par exemple. Ils sont suffisamment massifs pour que la théorie de la relativité puisse leur être appliquée, mais aussi suffisamment petits pour que la mécanique quantique puisse être appliquée. À moins que vous ne vous approchiez d'un trou noir, cette incompatibilité n'affectera pas votre quotidien. Mais cela a intrigué les physiciens pendant la majeure partie du siècle dernier. C'est cette incompatibilité qui fait qu'on cherche une théorie du tout.
Einstein a passé la majeure partie de sa vie à essayer de trouver une telle théorie. N'étant pas fan du caractère aléatoire de la mécanique quantique, il voulait créer une théorie qui unifierait la gravité et le reste de la physique afin que les bizarreries quantiques restent des conséquences secondaires.
Son objectif principal était de faire fonctionner la gravité avec l'électromagnétisme. Dans les années 1800, les physiciens ont compris que les particules chargées électriquement pouvaient s'attirer ou se repousser. Parce que certains métaux sont attirés par un aimant. Évidemment, s'il existe deux types de forces que les objets peuvent exercer les uns sur les autres, ils peuvent être attirés par la gravité et attirés ou repoussés par l'électromagnétisme.
Einstein voulait combiner ces deux forces dans une "théorie des champs unifiés". Pour ce faire, il a étiré l'espace-temps en cinq dimensions. En plus de trois dimensions spatiales et d'une dimension temporelle, il a ajouté une cinquième dimension, qui devrait être si petite et recroquevillée que nous ne pouvions pas la voir.
Cela n'a pas fonctionné et Einstein a passé 30 ans à ne rien chercher. Il est mort en 1955 et sa théorie du champ unifié n'a pas été développée. Mais au cours de la décennie suivante, un concurrent sérieux pour cette théorie a émergé : la théorie des cordes.
Théorie des cordes
L'idée derrière la théorie des cordes est assez simple. Les ingrédients de base de notre monde, comme les électrons, ne sont pas des particules. Ce sont de minuscules boucles ou "chaînes". C'est juste que parce que les cordes sont si petites, elles ressemblent à des points.
Comme les cordes de guitare, ces boucles sont sous tension. Cela signifie qu'ils vibrent à des fréquences différentes selon la taille. Ces vibrations déterminent quelle sorte de "particule" chaque corde représentera. Faire vibrer une corde dans un sens vous donnera un électron. D'autres, autre chose. Toutes les particules découvertes au 20e siècle sont le même genre de cordes, mais vibrent différemment.
Il est assez difficile de comprendre immédiatement pourquoi c'est une bonne idée. Mais cela s'applique à toutes les forces de la nature : la gravité et l'électromagnétisme, plus deux autres découvertes au XXe siècle. Les forces nucléaires fortes et faibles n'opèrent que dans les minuscules noyaux d'atomes, de sorte qu'elles n'ont pas pu être détectées pendant longtemps. Une force puissante maintient le noyau ensemble. Une force faible ne fait généralement rien, mais si elle acquiert suffisamment de force, elle brise le noyau : par conséquent, certains atomes sont radioactifs.
Toute théorie de tout devra expliquer les quatre. Heureusement, les deux forces nucléaires et l'électromagnétisme sont entièrement décrites par la mécanique quantique. Chaque force est portée par une particule spécialisée. Mais il n'y a pas une seule particule qui porterait la gravité.
Certains physiciens pensent que oui. Et ils l'appellent "graviton". Les gravitons n'ont pas de masse, une rotation spéciale et ils se déplacent à la vitesse de la lumière. Malheureusement, ils n'ont pas encore été retrouvés. C'est là qu'intervient la théorie des cordes. Il décrit une corde qui ressemble exactement à un graviton : a la bonne rotation, pas de masse et se déplace à la vitesse de la lumière. Pour la première fois dans l'histoire, la théorie de la relativité et la mécanique quantique ont trouvé un terrain d'entente.
Au milieu des années 1980, les physiciens étaient fascinés par la théorie des cordes. "En 1985, nous avons réalisé que la théorie des cordes résolvait de nombreux problèmes qui tourmentaient les gens depuis 50 ans", déclare Barrow. Mais elle avait aussi des problèmes.
Premièrement, "nous ne comprenons pas ce qu'est la théorie des cordes dans les moindres détails", déclare Philip Candelas de l'Université d'Oxford. "Nous n'avons pas de bonne façon de le décrire."
De plus, certaines prédictions semblent étranges. Alors que la théorie des champs unifiés d'Einstein repose sur une dimension cachée supplémentaire, les formes les plus simples de la théorie des cordes nécessitent 26 dimensions. Ils sont nécessaires pour relier la théorie des mathématiques à ce que nous savons déjà sur l'univers.
Des versions plus avancées, connues sous le nom de "théories des supercordes", se débrouillent avec dix dimensions. Mais même cela ne correspond pas aux trois dimensions que nous observons sur Terre.
"Cela peut être résolu en supposant que seules trois dimensions se sont développées dans notre monde et sont devenues importantes", déclare Barrow. "D'autres sont présents mais restent incroyablement petits."
En raison de ces problèmes et d'autres, de nombreux physiciens n'aiment pas la théorie des cordes. Et ils proposent une autre théorie : la gravitation quantique en boucle.
Gravité quantique en boucle
Cette théorie n'a pas pour but d'unifier et d'inclure tout ce qui est en physique des particules. Au lieu de cela, la gravité quantique en boucle tente simplement de déduire une théorie quantique de la gravité. Elle est plus limitée que la théorie des cordes, mais pas aussi lourde. La gravitation quantique en boucle suppose que l'espace-temps est divisé en petits morceaux. De loin, il semble que ce soit une feuille lisse, mais en y regardant de plus près, vous pouvez voir un tas de points reliés par des lignes ou des boucles. Ces petites fibres qui s'entremêlent offrent une explication à la gravité. Cette idée est aussi incompréhensible que la théorie des cordes, et a des problèmes similaires : il n'y a aucune preuve expérimentale.
Pourquoi ces théories sont-elles encore discutées ? Peut-être que nous n'en savons pas assez. Si de grands phénomènes sont découverts que nous n'avons jamais vus, nous pouvons essayer de comprendre la situation dans son ensemble, et nous compléterons les pièces manquantes du puzzle plus tard.
« Il est tentant de penser que nous avons tout découvert », dit Barrow. - Mais ce serait très étrange si d'ici 2015 nous avions fait toutes les observations nécessaires pour obtenir une théorie de tout. Pourquoi devrait-il en être ainsi?
Il y a un autre problème. Ces théories sont difficiles à tester, en grande partie parce que leurs calculs sont si brutaux. Candelas a essayé de trouver un moyen de tester la théorie des cordes pendant des années, mais n'a jamais été en mesure de le faire.
"Le principal obstacle à l'avancement de la théorie des cordes reste le manque de développement des mathématiques, qui devraient accompagner la recherche physique", explique Barrow. "C'est à un stade précoce, il y a encore beaucoup à explorer."
Avec tout cela, la théorie des cordes reste prometteuse. "Pendant des années, les gens ont essayé d'intégrer la gravité au reste de la physique", explique Candelas. - Nous avions des théories qui expliquaient bien l'électromagnétisme et d'autres forces, mais pas la gravité. Avec la théorie des cordes, nous essayons de les combiner."
Le vrai problème est que la théorie de tout peut tout simplement être impossible à identifier.
Lorsque la théorie des cordes est devenue populaire dans les années 1980, il en existait en fait cinq versions. "Les gens ont commencé à s'inquiéter", dit Barrow. "Si c'est la théorie de tout, pourquoi y en a-t-il cinq?" Au cours de la décennie suivante, les physiciens ont découvert que ces théories pouvaient être converties de l'une à l'autre. Ce sont juste des façons différentes de voir la même chose. Le résultat fut la théorie M proposée en 1995. Il s'agit d'une version approfondie de la théorie des cordes, y compris toutes les versions antérieures. Eh bien, au moins, nous sommes de retour à une théorie unifiée. La théorie M ne nécessite que 11 dimensions, ce qui est bien mieux que 26. Cependant, la théorie M n'offre pas une théorie unifiée de tout. Elle en propose des milliards. Au total, la théorie M nous offre 10^500 théories, qui seront toutes logiquement cohérentes et capables de décrire l'univers.
Cela semble pire qu'inutile, mais de nombreux physiciens pensent que cela indique une vérité plus profonde. Peut-être que notre univers est l'un des nombreux, dont chacun est décrit par l'une des milliards de versions de la théorie M. Et cette gigantesque collection d'univers s'appelle "".
Au début des temps, le multivers était comme "une grosse mousse de bulles de toutes formes et tailles", dit Barrow. Chaque bulle s'est ensuite agrandie et est devenue l'univers.
"Nous sommes dans l'une de ces bulles", déclare Barrow. Au fur et à mesure que les bulles grossissaient, d'autres bulles pouvaient se former à l'intérieur, de nouveaux univers. "Dans le processus, la géographie d'un tel univers est devenue sérieusement compliquée."
Les mêmes lois physiques opèrent dans chaque univers bulle. Parce que dans notre univers tout se comporte de la même manière. Mais d'autres univers peuvent avoir d'autres lois. Cela conduit à une étrange conclusion. Si la théorie des cordes est en effet le meilleur moyen d'unifier la relativité et la mécanique quantique, alors les deux seront et ne seront pas une théorie de tout en même temps.
D'une part, la théorie des cordes peut nous donner une description parfaite de notre univers. Mais cela conduira aussi inévitablement à ce que chacun des billions d'autres univers soit unique. Un changement majeur dans la pensée sera que nous cesserons d'attendre une théorie unifiée de tout. Il peut y avoir de nombreuses théories sur tout, chacune étant vraie à sa manière.
Ce texte présente de nouveaux résultats dans le domaine de la neurologie et la solution de nombreux problèmes non résolus en physique. Il ne traite pas de questions de métaphysique et s'appuie sur des données scientifiquement vérifiables, mais aborde des sujets philosophiques liés à la vie, à la mort et à l'origine de l'univers.
Compte tenu de la stratification et de la richesse des informations, il peut être nécessaire de la relire plusieurs fois afin de comprendre, malgré nos efforts, de simplifier des concepts scientifiques complexes.
Chapitre 1
Dieu est dans les neurones
Le cerveau humain est un réseau d'environ cent milliards de neurones. Différentes sensations forment des connexions neuronales qui reproduisent différentes émotions. Selon la stimulation des neurones, certaines connexions deviennent plus fortes et plus efficaces, tandis que d'autres s'affaiblissent. On l'appelle neuroplasticité.
Un étudiant en musique crée des connexions neuronales plus fortes entre les deux hémisphères du cerveau afin de développer sa créativité musicale. Presque tous les talents ou compétences peuvent être développés grâce à la formation.
Rudiger Gamm se considérait comme un étudiant sans espoir et ne pouvait même pas faire face aux mathématiques élémentaires. Il a commencé à développer ses capacités et s'est transformé en un calculateur humain, capable de calculs extrêmement complexes. La rationalité et la stabilité émotionnelle fonctionnent de la même manière. Les connexions nerveuses peuvent être renforcées.
Lorsque vous faites quelque chose, vous modifiez physiquement votre cerveau afin d'obtenir de meilleurs résultats. Puisqu'il s'agit du mécanisme principal et fondamental du cerveau, la conscience de soi peut grandement enrichir notre expérience de vie.
neurosciences sociales
Des neurones et des neurotransmetteurs spéciaux tels que la norépinéphrine déclenchent un mécanisme de défense lorsque nous sentons que nos pensées doivent être protégées des influences extérieures. Si l'opinion de quelqu'un diffère de la nôtre, les mêmes produits chimiques pénètrent dans le cerveau qui assurent notre survie dans des situations dangereuses.
Dans cet état protecteur, plus partie primitive du cerveau interfère avec la pensée rationnelle, et Système limbique peut bloquer notre mémoire de travail, provoquant physiquement des "limitations de la pensée".
Cela peut être vu lors de l'intimidation, ou en jouant au poker, ou quand quelqu'un est têtu dans une dispute.
Quelle que soit la valeur de l'idée, dans cet état, le cerveau n'est pas capable de la traiter. Au niveau neuronal, il le perçoit comme une menace, même s'il s'agit d'opinions ou de faits inoffensifs avec lesquels nous pourrions autrement être d'accord.
Mais lorsque nous nous exprimons et que nos opinions sont appréciées, les niveaux de produits chimiques protecteurs dans le cerveau diminuent et la transmission de la dopamine active les neurones de récompense, et nous nous sentons autonomes et confiants. Nos croyances affectent considérablement la chimie de notre corps. C'est sur cela que repose l'effet placebo. L'estime de soi et la confiance en soi sont liées au neurotransmetteur sérotonine.
Une carence sévère conduit souvent à la dépression, à un comportement autodestructeur et même au suicide. Lorsque la société nous apprécie, elle augmente les niveaux de dopamine et de sérotonine dans le cerveau et nous permet de libérer la fixation émotionnelle et d'augmenter notre niveau de conscience de soi.
Neurones miroirs et conscience
La psychologie sociale aborde souvent le besoin humain fondamental de "trouver sa place" et l'appelle "l'influence sociale normative". À mesure que nous vieillissons, notre boussole morale et éthique est presque entièrement façonnée par notre environnement extérieur. Ainsi, nos actions sont souvent basées sur la façon dont la société nous évalue.
Mais de nouvelles découvertes en neurosciences nous donnent une meilleure compréhension de la culture et de l'individualité. De nouvelles recherches neurologiques ont confirmé l'existence de neurones miroirs empathiques.
Lorsque nous ressentons des émotions ou réalisons des actions, certains neurones s'activent. Mais lorsque nous voyons quelqu'un d'autre le faire ou l'imaginer, bon nombre des mêmes neurones se déclenchent comme si nous le faisions nous-mêmes. Ces neurones empathiques nous relient aux autres et nous permettent de ressentir ce que les autres ressentent.
Étant donné que ces mêmes neurones répondent à notre imagination, nous recevons d'eux un retour émotionnel de la même manière que d'une autre personne. Ce système nous donne la possibilité de l'introspection.
Les neurones miroirs ne font pas de distinction entre eux et les autres. Par conséquent, nous sommes tellement dépendants de l'évaluation des autres et du désir de nous conformer.
Nous sommes constamment soumis à la dualité entre la façon dont nous nous voyons et la façon dont les autres nous perçoivent. Cela peut interférer avec notre individualité et notre estime de soi.
Les scanners cérébraux montrent que nous ressentons ces émotions négatives avant même d'en être conscients. Mais lorsque nous sommes conscients de nous-mêmes, nous pouvons changer les mauvaises émotions car nous pouvons contrôler les pensées qui les provoquent.
Il s'agit d'une conséquence neurochimique de la façon dont les souvenirs s'estompent et dont ils sont restaurés par la synthèse des protéines.
L'introspection affecte grandement le fonctionnement du cerveau, elle active des zones néocorticales d'autorégulation qui nous permettent de contrôler clairement nos propres sentiments. Chaque fois que nous faisons cela, notre rationalité et notre stabilité émotionnelle sont améliorées. Sans maîtrise de soi, la plupart de nos pensées et actions sont impulsives, et le fait que nous réagissons au hasard et ne faisons pas de choix conscient,
nous agace instinctivement.
Pour éliminer cela, le cerveau cherche à justifier notre comportement et réécrit physiquement les souvenirs grâce à la reconsolidation de la mémoire, nous faisant croire que nous contrôlions nos actions. C'est ce qu'on appelle la rationalisation rétrospective, qui laisse la plupart de nos émotions négatives non résolues, et elles peuvent éclater à tout moment. Ils alimentent l'inconfort intérieur tandis que le cerveau continue de justifier nos comportements irrationnels. Tout ce comportement complexe et presque schizophrène du subconscient est l'œuvre de vastes systèmes distribués parallèles dans notre cerveau.
La conscience n'a pas de centre défini. L'unité apparente est due au fait que chaque circuit individuel est activé et se manifeste à un moment particulier dans le temps. Notre expérience modifie constamment nos connexions neuronales, modifiant physiquement le système parallèle de notre conscience. Intervenir directement là-dedans peut avoir des effets surréalistes, ce qui pose la question de savoir ce qu'est la conscience et où elle se situe.
Si l'hémisphère gauche du cerveau est séparé de l'hémisphère droit, comme dans le cas des patients qui ont subi une scission cérébrale, vous conserverez la capacité de parler et de penser avec l'aide de l'hémisphère gauche, tandis que les capacités cognitives de l'hémisphère l'hémisphère droit sera sévèrement limité. L'hémisphère gauche ne souffrira pas de l'absence du droit, même si cela changera sérieusement votre perception.
Par exemple, vous ne pourrez pas décrire le côté droit du visage de quelqu'un, mais vous le remarquerez, vous ne le verrez pas comme un problème et vous ne réaliserez même pas que quelque chose a changé. Puisque cela affecte non seulement votre perception du monde réel, mais aussi vos images mentales, ce n'est pas seulement un problème de perception, mais un changement fondamental de conscience.
Dieu est dans les neurones
Chaque neurone a une tension électrique qui change lorsque les ions
entrer ou sortir de la cellule. Lorsque la tension atteint un certain niveau, le neurone envoie un signal électrique à d'autres cellules, où le processus se répète.
Lorsque plusieurs neurones émettent un signal en même temps, nous pouvons le mesurer comme une onde.
Les ondes cérébrales sont responsables de presque tout ce qui se passe dans notre cerveau, y compris la mémoire, l'attention et même l'intelligence.
Les oscillations de différentes fréquences sont classées en ondes alpha, bêta et gamma. Chaque type de vague est associé à différentes tâches. Les ondes permettent aux cellules cérébrales de se syntoniser sur la fréquence appropriée pour la tâche, en ignorant les signaux étrangers.
Tout comme une radio syntonise une station de radio. Le transfert d'informations entre neurones devient optimal lorsque leur activité est synchronisée.
C'est pourquoi nous éprouvons une dissonance cognitive - une irritation causée par deux idées incompatibles. La volonté est le désir de réduire la dissonance entre chacun des circuits neuronaux actifs.
L'évolution peut être considérée comme le même processus où la nature essaie de s'adapter, c'est-à-dire de « résonner » avec l'environnement. Elle s'est donc développée au niveau où elle a pris conscience d'elle-même et a commencé à réfléchir à sa propre existence.
Lorsqu'une personne est confrontée au paradoxe de la poursuite d'un objectif et de la pensée que l'existence n'a pas de sens, une dissonance cognitive se produit.
Par conséquent, de nombreuses personnes se tournent vers la spiritualité et la religion, rejetant la science, qui n'est pas en mesure de répondre aux questions existentielles : qui suis-je ? et je suis pour quoi ?
JE...
« Les neurones miroirs ne font pas de distinction entre eux et les autres. „
L'hémisphère gauche est en grande partie responsable de la création d'un système de croyances cohérent qui maintient un sentiment de continuité dans nos vies.
La nouvelle expérience est comparée au système de croyances existant, et si elle n'y correspond pas, elle est simplement rejetée. L'équilibre est joué par l'hémisphère droit du cerveau, qui joue le rôle opposé.
Alors que l'hémisphère gauche s'efforce de maintenir le schéma, l'hémisphère droit continue
questionne le statu quo. Si les écarts sont trop grands, l'hémisphère droit nous oblige à reconsidérer notre vision du monde. Mais si nos croyances sont trop fortes, le cerveau droit peut ne pas surmonter notre rejet. Cela peut créer de grandes difficultés à refléter les autres.
Lorsque les connexions neuronales qui déterminent nos croyances ne sont pas développées ou actives, notre conscience, l'unité de tous les circuits actifs, est remplie d'une activité de neurones miroirs, tout comme lorsque nous avons faim, notre conscience est remplie de processus neuronaux associés à la nutrition.
Ce n'est pas le résultat du "je" central émettant des commandes vers différentes zones du cerveau.
Toutes les parties du cerveau peuvent être actives ou inactives et interagir sans noyau central. Tout comme les pixels sur un écran peuvent former une image reconnaissable, un groupe d'interactions neuronales peut s'exprimer en tant que conscience.
À tout moment, nous sommes une image différente. Quand on reflète les autres, quand on a faim, quand on regarde ce film. Chaque seconde, nous devenons une personne différente, passant par différents états.
Lorsque nous nous regardons à travers les neurones miroirs, nous créons l'idée d'individualité.
Mais lorsque nous faisons cela avec une compréhension scientifique, nous voyons quelque chose de complètement différent.
Les interactions neuronales qui créent notre conscience s'étendent bien au-delà de nos neurones. Nous sommes le résultat d'interactions électrochimiques entre les hémisphères du cerveau et nos sens, connectant nos neurones avec d'autres neurones de notre environnement. Il n'y a rien d'extérieur. Ce n'est pas une philosophie hypothétique, c'est la propriété fondamentale des neurones miroirs qui nous permet de nous comprendre à travers les autres.
Considérer cette activité neuronale comme la sienne, à l'exclusion de l'environnement, serait une erreur. L'évolution reflète également notre côté du superorganisme, où notre survie, en tant que primates, dépendait des capacités collectives.
Au fil du temps, les régions néocorticales ont évolué pour permettre le déplacement instinctif et la suppression des impulsions hédonistes au profit du groupe. Nos gènes ont commencé à développer un comportement social mutuel dans les structures d'un superorganisme, abandonnant ainsi l'idée de "survie du plus apte".
Le cerveau fonctionne plus efficacement lorsqu'il n'y a pas de dissonance entre les zones avancées du cerveau et les plus anciennes et les plus primitives. Ce que nous appelons "tendances égoïstes" n'est qu'une interprétation limitée du comportement égoïste, lorsque les caractéristiques d'une personne sont perçues à travers un paradigme incorrect de l'individualité...
… au lieu d'une vue scientifique de qui nous sommes, une image instantanée et en constante évolution
un tout unique sans centre.
La conséquence psychologique de ce système de croyances est la conscience de soi sans référence au "je" imaginaire, ce qui conduit à une clarté mentale accrue, à la conscience sociale, à la maîtrise de soi et à ce que l'on appelle souvent "être ici et maintenant".
Il y a une opinion que nous avons besoin de l'histoire, une vue chronologique de nos vies, afin de former des valeurs morales.
Mais notre compréhension actuelle de la nature empathique et sociale du cerveau montre qu'une vision purement scientifique, sans référence à l'individualité et à «l'histoire», fournit un système de concepts beaucoup plus précis, constructif et éthique que nos valeurs disparates.
C'est logique parce que notre tendance normale à nous définir comme une constante individuelle imaginaire entraîne le cerveau dans des troubles cognitifs tels que les stéréotypes intrusifs et la nécessité de définir des attentes.
La volonté de classer est au cœur de toutes nos formes d'interaction. Mais en classant l'ego comme interne et l'environnement comme externe, nous limitons nos propres processus neurochimiques et éprouvons un sentiment apparent de déconnexion.
La croissance personnelle et ses effets secondaires tels que le bonheur et la satisfaction sont stimulés lorsque nous ne sommes pas stéréotypés dans nos interactions.
Nous pouvons avoir des points de vue différents et être en désaccord les uns avec les autres, mais les interactions qui nous acceptent tels que nous sommes sans jugement deviennent des catalyseurs neuropsychologiques qui stimulent le cerveau.
accepter les autres et accepter les systèmes de croyance rationnellement prouvables sans dissonance cognitive.
Stimuler cette activité neuronale et cette interaction libère le besoin de distractions et de divertissements et crée des cycles de comportement constructif dans notre environnement. Les sociologues ont découvert que des phénomènes tels que le tabagisme et la suralimentation, les émotions et les idées se répartissent dans la société de la même manière que les signaux électriques des neurones sont transmis lorsque leur activité est synchronisée.
Nous sommes un réseau mondial de réactions neurochimiques. Un cycle auto-évolutif d'appréciation et de reconnaissance, soutenu par des décisions quotidiennes, est la réaction en chaîne qui détermine finalement notre capacité collective à surmonter les divisions apparentes et à regarder la vie dans sa structure universelle.
Chapitre 2
structure universelle
Au cours des recherches de Chiren, j'ai fait un examen simpliste mais complet de ses résultats actuels.
C'est l'une des interprétations du travail d'unification la physique quantique et la théorie de la relativité.
Ce sujet est complexe et peut être difficile à comprendre. Il contient également quelques conclusions philosophiques qui seront abordées dans l'épilogue.
Au cours du siècle dernier, de nombreuses réalisations étonnantes ont conduit à un changement dans le système scientifique de compréhension du monde. La théorie de la relativité d'Einstein a montré que le temps et l'espace forment un seul et même tissu. UNE Niels Bohr révélé les composants de base de la matière, grâce à la physique quantique - un domaine qui n'existe qu'en tant que "description physique abstraite".
Après cela, Louis de Broglie découvert que toute matière, pas seulement les photons et les électrons, a un quantum dualité onde-particule . Celles-ci ont conduit à l'émergence de nouvelles écoles de pensée sur la nature de la réalité, ainsi que de théories métaphysiques et pseudoscientifiques populaires.
Par exemple, que l'esprit humain peut contrôler l'univers grâce à la pensée positive. Ces théories sont séduisantes, mais elles ne sont pas vérifiables et peuvent entraver le progrès scientifique.
Les lois d'Einstein de la relativité restreinte et générale sont utilisées dans la technologie moderne, comme les satellites GPS, où la précision des calculs peut s'écarter de plus de 10 km par jour, si des effets tels que la dilatation du temps ne sont pas pris en compte. Autrement dit, pour une horloge en mouvement, le temps passe plus lentement que pour une horloge fixe.
D'autres effets de la relativité sont la contraction de la longueur pour les objets en mouvement et la relativité de la simultanéité, ce qui rend impossible de dire avec certitude que deux événements se produisent en même temps s'ils sont séparés dans l'espace.
Rien ne va plus vite que la vitesse de la lumière. Cela signifie que si un tube de 10 secondes-lumière de long est poussé vers l'avant, 10 secondes s'écouleront avant que l'action ne se produise de l'autre côté. Sans un intervalle de temps de 10 secondes, le tuyau n'existe pas dans son intégralité.
Le point n'est pas dans les limites de nos observations, mais dans une conséquence directe de la théorie de la relativité, où le temps et l'espace sont interconnectés, et l'un ne peut exister sans l'autre.
La physique quantique fournit une description mathématique de nombreux problèmes de dualité onde-particule et de l'interaction de l'énergie et de la matière. Elle diffère de la physique classique principalement au niveau atomique et subatomique. Ces formulations mathématiques sont abstraites et leurs déductions sont souvent non intuitives.
Un quantum est la plus petite unité de toute entité physique impliquée dans une interaction. Particules élémentaires sont les composants de base de l'univers. Ce sont les particules qui composent toutes les autres particules. En physique classique, on peut toujours diviser un objet en parties plus petites ; en physique quantique, c'est impossible.
Par conséquent, le monde quantique est un ensemble de phénomènes uniques qui sont inexplicables selon les lois classiques. Par exemple, intrication quantique, effet photoélectrique , diffusion Compton et bien plus encore.
Le monde quantique a de nombreuses interprétations inhabituelles. Parmi les plus largement reconnues figurent l'interprétation de Copenhague et l'interprétation des nombreux mondes. Actuellement, des interprétations alternatives telles que "l'univers holographique" prennent de l'ampleur.
équations de Broglie
Bien que la physique quantique et les lois de la relativité d'Einstein soient également essentielles à la compréhension scientifique de l'univers, il existe de nombreux problèmes scientifiques non résolus et aucune théorie unificatrice pour le moment.
Certaines des questions actuelles sont : Pourquoi y a-t-il plus de matière observable dans l'univers que d'antimatière ? Quelle est la nature de l'axe du temps ? Quelle est l'origine de la masse ?
L'un des indices les plus importants de ces problèmes sont les équations de de Broglie, pour lesquelles il a reçu le prix Nobel de physique.
Cette formule montre que toute matière a un dualisme d'onde corpusculaire, c'est-à-dire que dans certains cas, elle se comporte comme une onde, et dans d'autres - comme une particule. La formule combine l'équation d'Einstein E = mc^2 avec la nature quantique de l'énergie.
Les preuves expérimentales incluent l'interférence des molécules de fullerène C60 dans l'expérience à double fente. Le fait que notre conscience même soit composée de particules quantiques fait l'objet de nombreuses théories mystiques.
Et bien que la relation entre la mécanique quantique et la conscience ne soit pas aussi magique que le prétendent les films et les livres ésotériques, les implications en sont assez sérieuses.
Puisque les équations de de Broglie s'appliquent à toute la matière, on peut dire que C = hf, où C est la conscience, h est la constante de Planck et f est la fréquence. "C" est responsable de ce que nous percevons comme "maintenant", quantum , c'est-à-dire , l'unité minimale d'interaction.
La somme de tous les moments "C" jusqu'au moment actuel est ce qui façonne notre vision de la vie. Ce n'est pas une déclaration philosophique ou théorique, mais une conséquence directe de la nature quantique de toute matière et énergie.
La formule montre que la vie et la mort sont des agrégats abstraits "C".
Une autre conséquence des équations de de Broglie est que le taux d'oscillation de la matière ou de l'énergie et son comportement en tant qu'onde ou particule dépendent de la fréquence du référentiel.
Les augmentations de fréquence dues à la vitesse sont corrélées à d'autres et conduisent à des phénomènes tels que la dilatation du temps.
La raison en est que la perception du temps ne change pas par rapport au référentiel, où l'espace et le temps sont des propriétés des quanta, et non l'inverse.
Antimatière et temps non perturbé
Le grand collisionneur de hadrons. la Suisse
Les antiparticules sont créées partout dans l'univers où se produisent des collisions à haute énergie entre particules. Ce processus est modélisé artificiellement dans les accélérateurs de particules.
En même temps que la matière, de l'antimatière est également créée. Ainsi, le manque d'antimatière dans l'univers est toujours l'un des plus grands problèmes non résolus en physique.
En piégeant les antiparticules dans des champs électromagnétiques, nous pouvons explorer leurs propriétés. Les états quantiques des particules et des antiparticules sont mutuellement interchangeables si les opérateurs de conjugaison de charge ©, de parité (P) et d'inversion temporelle (T) leur sont appliqués.
Autrement dit, si un physicien, composé d'antimatière, mène des expériences dans un laboratoire, également à partir d'antimatière, en utilisant des composés chimiques et des substances constituées d'antiparticules, il obtiendra exactement les mêmes résultats que son "vrai" homologue. Mais s'ils se combinent, il y aura une énorme libération d'énergie proportionnelle à leur masse.
Récemment, Fermi Labs a découvert que les quanta tels que les mésons se déplacent de la matière à l'antimatière et vice-versa à un rythme de trois billions de fois par seconde.
Considérant l'univers dans le référentiel quantique "C", il faut prendre en compte tous les résultats expérimentaux applicables aux quanta. Y compris comment la matière et l'antimatière sont créées dans les accélérateurs de particules et comment les mésons passent d'un état à un autre.
Pour C, cela a de sérieuses implications. D'un point de vue quantique, chaque instant de "C" possède un anti-C. Cela explique le manque de symétrie, c'est-à-dire l'antimatière, dans l'univers et est également lié au choix arbitraire de l'émetteur et de l'absorbeur dans la théorie de l'absorption de Wheeler-Feynman.
Le temps non perturbé T dans le principe d'incertitude est le temps ou le cycle nécessaire à l'existence des quanta.
Tout comme dans le cas des mésons, la limite de notre perception personnelle du temps, c'est-à-dire la plage du moment actuel, est la transition de "C" à "anti-C". Ce moment d'auto-annihilation et son interprétation de "C" est enfermé dans le cadre de l'axe abstrait du temps.
Si nous définissons l'interaction et considérons les propriétés de base de la dualité onde-particule du quantum, toutes les interactions sont constituées d'interférences et de résonances.
Mais comme cela ne suffit pas à expliquer les forces fondamentales, différents modèles doivent être utilisés. Cela inclut le modèle standard, qui assure la médiation entre la dynamique des particules subatomiques connues par l'intermédiaire de porteurs de force, et la relativité générale, qui décrit des phénomènes macroscopiques tels que des orbites planétaires qui suivent une ellipse dans l'espace et des spirales dans l'espace-temps. Mais le modèle d'Einstein ne s'applique pas au niveau quantique, et le modèle standard a besoin de porteurs de force supplémentaires pour expliquer l'origine de la masse. Combinaison de deux modèles ou Théorie du tout
a fait l'objet de nombreuses études encore infructueuses.
Théorie de tout
La mécanique quantique est une description purement mathématique dont les implications pratiques contredisent souvent l'intuition. Les concepts classiques tels que la longueur, le temps, la masse et l'énergie peuvent être décrits de la même manière.
Sur la base des équations de Broglie, nous pouvons remplacer ces concepts par des vecteurs abstraits. Cette approche probabiliste des principaux concepts existants en physique permet de combiner la mécanique quantique avec la théorie de la relativité d'Einstein.
Les équations de De Broglie montrent que tous les cadres de référence sont quantiques, y compris toute la matière et l'énergie. Les accélérateurs de particules ont montré que la matière et l'antimatière sont toujours créées en même temps.
Le paradoxe de la façon dont la réalité émerge de composants abstraits qui s'annulent peut être expliqué en utilisant les quanta comme cadre de référence.
En termes simples, nous devons regarder les choses à travers les yeux d'un photon. Le cadre de référence est toujours quantique et détermine comment l'espace-temps est quantifié.
Lorsqu'un système « augmente » ou « diminue », la même chose se produit avec l'espace-temps. En mécanique quantique, cela est mathématiquement décrit comme l'amplitude de probabilité de la fonction d'onde, et dans la théorie d'Einstein, comme la dilatation du temps et la contraction de la longueur.
Pour un cadre de référence quantique, la masse et l'énergie ne peuvent être définies que comme des probabilités abstraites ou, pour être plus précis et créer une base mathématique, comme des vecteurs qui n'existent que lorsque nous supposons un axe temporel. Ils peuvent être définis comme une interférence ou une résonance avec un référentiel qui définit l'unité minimale ou la constante d'espace-temps "c", équivalente à la constante de Planck en mécanique quantique.
Les expériences montrent que la conversion de la matière en énergie par l'antimatière génère des rayons gamma avec une impulsion opposée. Ce qui semble être une transformation est une relation entre des vecteurs opposés, interprétés comme distance et temps, matière et antimatière, masse et énergie, ou interférence et résonance dans l'axe du temps abstrait "C".
La somme des vecteurs opposés est toujours nulle. C'est ce qui cause la symétrie ou les lois de conservation en physique, ou pourquoi à la vitesse "c", le temps et l'espace sont nuls en raison de la contraction de la longueur et de la dilatation du temps. Une conséquence de ceci est le principe d'incertitude de Heisenberg, qui stipule que certaines paires de propriétés physiques, telles que la position et la quantité de mouvement, ne peuvent pas être connues simultanément avec une grande précision.
En un sens, une particule individuelle est son propre champ. Cela n'explique pas notre sens de la continuité, où "C" se détruit dans sa propre gamme requise. Mais lorsque ces vecteurs sont augmentés ou accélérés de manière exponentielle autour et dans l'axe du temps, les algorithmes mathématiques sous-jacents qui décrivent les forces fondamentales peuvent donner lieu à une réalité continue.
à partir de composants abstraits.
Par conséquent, les équations du mouvement harmonique sont utilisées dans de nombreux domaines de la physique traitant des phénomènes périodiques, tels que la mécanique quantique et l'électrodynamique. Ainsi, le principe d'équivalence d'Einstein, dont est dérivé le modèle espace-temps, stipule qu'il n'y a pas de différence entre la gravité et l'accélération.
Parce que la gravité n'est une force que lorsqu'elle est considérée dans un référentiel oscillant.
Ceci est illustré par la spirale logarithmique, qui se réduit à une spirale hélicoïdale dans le cadre de référence, provoquant la rotation et le déplacement des objets sur des orbites. Par exemple, deux pommes en croissance dans un cadre de référence croissant semblent s'attirer, alors que la taille semble être la même.
L'inverse se produit avec les interférences. En termes simples, l'augmentation ou la diminution de la taille des objets à mesure que nous nous rapprochons ou que nous nous éloignons est déterminée par le changement de cadre de référence, comme une radio qui syntonise différentes ondes afin de capter une station de radio.
Cela s'applique également à la gravité. En fait, quel que soit le cadre de référence, il n'y a pas de forces fondamentales. Toutes les interactions dans notre continuité abstraite peuvent être mathématiquement décrites en termes d'interférence et de résonance, si l'unité minimale ou le quantum en constante évolution et oscillation est pris en compte.
La preuve expérimentale inclut un effet invisible dans le modèle standard où nous voyons l'action des forces mais pas les porteurs de la force.
superposition quantique
La continuité de la réalité n'exige pas que les quanta aient une séquence dans le temps. Un quantum n'est sujet à aucun concept d'espace et de temps et peut occuper simultanément tous ses états quantiques possibles. C'est ce qu'on appelle la superposition quantique et cela est démontré, par exemple, dans l'expérience de la double fente ou la téléportation quantique, où chaque électron de l'univers peut être le même électron. La seule exigence pour un axe de temps abstrait et une continuité cohérente de la réalité est un algorithme pour décrire un modèle ou une séquence abstraite de vecteurs.
Puisque cette continuité détermine notre capacité de conscience de soi, elle nous soumet à ses conséquences mathématiques - les lois fondamentales de la physique.
L'interaction n'est qu'une interprétation d'un modèle abstrait. C'est pourquoi la mécanique quantique ne donne que des descriptions mathématiques - elle ne peut décrire que des modèles dans des probabilités infinies.
Lorsque la probabilité est exprimée par "C", les informations nécessaires pour décrire le moment actuel, ou la plage probabiliste "C", incarnent également l'axe du temps. La nature de l'axe du temps est l'une des plus grandes questions non résolues en physique, qui a conduit à de nombreuses nouvelles interprétations populaires.
Par exemple, le principe holographique - qui fait partie de la gravité quantique et de la théorie des cordes - suggère que l'univers entier peut être considéré comme une simple structure d'information bidimensionnelle.
Temps
Nous associons traditionnellement le concept d'axe du temps à la séquence d'événements que nous vivons à travers une séquence de souvenirs à court et à long terme. Nous ne pouvons avoir que des souvenirs du passé, pas du futur, et nous avons toujours supposé que cela reflétait le passage du temps.
Les scientifiques n'ont commencé à douter de cette logique que lorsque les découvertes en mécanique quantique ont démontré que certains phénomènes ne sont pas liés à notre concept de temps, et que notre concept de temps n'est qu'une perception des changements dans les paramètres observables.
Cela se reflète également dans la dilatation du temps et la contraction de la longueur, qui est l'une des raisons pour lesquelles Einstein a établi que le temps et l'espace sont un seul tissu.
Dans l'absolu, le concept de temps n'est pas différent du concept de distance.
Les secondes sont égales aux secondes-lumière, mais mutuellement exclusives. Pour faire simple : étant donné que la distance et le temps sont opposés, le passage du temps peut être interprété comme la distance parcourue par les aiguilles d'une horloge, car elles se déplacent dans le sens opposé du temps.
Tout en avançant dans la distance, ils reculent en fait dans ce qu'on appelle le temps. C'est pourquoi chaque unité minimale d'expérience est immédiatement absorbée dans l'éternel maintenant.
Cette interprétation élimine le désaccord entre l'effondrement de la fonction d'onde et la décohérence quantique. Des concepts tels que "vie" et "mort" sont des constructions purement intellectuelles. Et tout raisonnement religieux sur l'au-delà se déroulant dans un monde qui n'est pas soumis aux lois mathématiques de cette réalité est également fictif.
Une autre conséquence importante est que la théorie du Big Bang, selon laquelle l'univers provient d'un point, est un malentendu. La vision traditionnelle de l'espace-temps, où l'espace est tridimensionnel et le temps joue le rôle de la quatrième dimension, est erronée. Si nous voulons étudier l'origine de l'univers, nous devons regarder vers l'avant, car le vecteur temps "C" est opposé au vecteur distance à partir duquel nous percevons l'univers en expansion. Bien que cette carte temporelle de l'univers ne donnera que des concepts abstraits sans tenir compte de sa base quantique.
Les preuves expérimentales incluent l'accélération de l'expansion de l'univers, ainsi que la métrique inverse ou régressive des trous noirs, et de nombreux problèmes associés à
avec la théorie du Big Bang, par exemple, le problème de l'horizon.
Conséquences neurologiques
Ces inférences peuvent soulever des questions sur le libre arbitre, car il semble que dans notre perception du temps, l'action vient en premier, puis la conscience.
La plupart des recherches qui éclairent cette question montrent que l'action se produit réellement avant qu'elle ne soit réalisée. Mais le point de vue déterministe repose sur une conception erronée du temps, comme le montrent les descriptions mathématiques de la probabilité en mécanique quantique.
Ces interprétations seront importantes pour les futures recherches neurologiques, car elles montrent que tout circuit neuronal est un vecteur qui détermine la dissonance cognitive et l'interférence ou la résonance en "C". La capacité de comprendre et de modifier consciemment ces vecteurs, acquise au cours de milliards d'années d'évolution, confirme l'importance de nos systèmes de croyances dans l'élargissement de notre conscience, et comment ils affectent notre mémoire de travail, qui est responsable de notre capacité à établir des liens, et pour les processus neuronaux qui forment le sens. Il explique également que la conscience artificielle nécessiterait un réseau
processeurs indépendants, plutôt qu'une séquence linéaire d'algorithmes complexes.
Interprétation limitée
Athene Unified Theory est une solution qui combine la physique quantique et la relativité. Bien qu'il réponde à de nombreuses questions de physique énumérées ici, c'est mon interprétation limitée des premiers mois de ses recherches.
Indépendamment du résultat, il est clair que nous sommes entrés dans une ère où la science est ouverte à tous. Et si nous gardons Internet accessible et neutre, nous pouvons tester la validité de nos idées, développer notre imagination en créant de nouvelles relations, et nous pouvons continuer à développer notre compréhension.
l'univers et l'esprit.
Épilogue
En mécanique quantique, nous avons appris à adopter une approche différente de la réalité et à tout voir comme des probabilités plutôt que comme des certitudes. Au sens mathématique, tout est possible.
Tant en science que dans notre vie quotidienne, notre capacité à calculer ou à deviner des probabilités est déterminée par notre capacité intellectuelle à reconnaître des modèles.
Plus nous sommes ouverts, plus nous pouvons clairement voir ces schémas et baser nos actions sur une probabilité raisonnable.
Puisqu'il est dans la nature même de notre hémisphère gauche de rejeter les idées qui ne correspondent pas à nos opinions actuelles, plus nous sommes attachés à nos croyances, moins nous sommes capables de faire des choix conscients pour nous-mêmes. Mais en contrôlant ce processus, nous élargissons notre conscience de soi et augmentons notre libre arbitre.
On dit que la sagesse vient avec l'âge. Mais avec l'ouverture et le scepticisme - principes scientifiques clés - nous n'avons pas besoin de décennies d'essais et d'erreurs pour déterminer laquelle de nos croyances pourrait être fausse.
La question n'est pas de savoir si nos croyances sont vraies ou non, mais si notre attachement émotionnel à elles fera du bien ou du mal.
Le libre choix n'existe pas tant que nous sommes émotionnellement attachés à un système de croyances. Une fois que nous avons suffisamment de conscience de soi pour comprendre cela, nous pouvons travailler ensemble pour comprendre les probabilités de ce qui nous sera le plus bénéfique.
« Le développement de la mécanique quantique a soumis nos conceptions scientifiques classiques à des critiques sans précédent. La conscience de soi et la volonté de réviser nos hypothèses, qui sont constamment testées par la science et l'humanité, détermineront le degré auquel nous atteindrons une compréhension plus profonde de l'esprit et de l'univers.
La physique est la plus mystérieuse de toutes les sciences. La physique nous donne une compréhension du monde qui nous entoure. Les lois de la physique sont absolues et s'appliquent à tous sans exception, indépendamment de la personne et du statut social.
Cet article est destiné aux personnes de plus de 18 ans.
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Découvertes fondamentales en physique quantique
Isaac Newton, Nikola Tesla, Albert Einstein et bien d'autres sont les grands guides de l'humanité dans le monde merveilleux de la physique, qui, tels des prophètes, ont révélé à l'humanité les plus grands secrets de l'univers et la capacité de contrôler les phénomènes physiques. Leurs têtes brillantes ont traversé les ténèbres de l'ignorance de la majorité déraisonnable et, comme une étoile directrice, ont montré le chemin de l'humanité dans l'obscurité de la nuit. L'un de ces chefs d'orchestre dans le monde de la physique était Max Planck, le père de la physique quantique.
Max Planck n'est pas seulement le fondateur de la physique quantique, mais aussi l'auteur de la célèbre théorie quantique. La théorie quantique est la composante la plus importante de la physique quantique. En termes simples, cette théorie décrit le mouvement, le comportement et l'interaction des microparticules. Le fondateur de la physique quantique nous a également apporté de nombreux autres travaux scientifiques qui sont devenus les pierres angulaires de la physique moderne :
- théorie du rayonnement thermique;
- théorie spéciale de la relativité;
- recherche dans le domaine de la thermodynamique;
- recherche dans le domaine de l'optique.
La théorie de la physique quantique sur le comportement et l'interaction des microparticules est devenue la base de la physique de la matière condensée, de la physique des particules élémentaires et de la physique des hautes énergies. La théorie quantique nous explique l'essence de nombreux phénomènes de notre monde - du fonctionnement des ordinateurs électroniques à la structure et au comportement des corps célestes. Max Planck, le créateur de cette théorie, grâce à sa découverte nous a permis de comprendre la véritable essence de beaucoup de choses au niveau des particules élémentaires. Mais la création de cette théorie est loin d'être le seul mérite du scientifique. Il a été le premier à découvrir la loi fondamentale de l'univers - la loi de conservation de l'énergie. La contribution à la science de Max Planck est difficile à surestimer. Bref, ses découvertes sont inestimables pour la physique, la chimie, l'histoire, la méthodologie et la philosophie.
théorie quantique des champs
En un mot, la théorie quantique des champs est une théorie de la description des microparticules, ainsi que de leur comportement dans l'espace, de leur interaction entre elles et de leurs transformations mutuelles. Cette théorie étudie le comportement des systèmes quantiques dans les soi-disant degrés de liberté. Ce nom beau et romantique ne dit rien à beaucoup d'entre nous. Pour les mannequins, les degrés de liberté sont le nombre de coordonnées indépendantes nécessaires pour indiquer le mouvement d'un système mécanique. En termes simples, les degrés de liberté sont des caractéristiques du mouvement. Des découvertes intéressantes dans le domaine de l'interaction des particules élémentaires ont été faites par Steven Weinberg. Il a découvert le soi-disant courant neutre - le principe de l'interaction entre les quarks et les leptons, pour lequel il a reçu le prix Nobel en 1979.
La théorie quantique de Max Planck
Dans les années 90 du XVIIIe siècle, le physicien allemand Max Planck a entrepris l'étude du rayonnement thermique et a finalement reçu une formule pour la répartition de l'énergie. L'hypothèse quantique, née au cours de ces études, a marqué le début de la physique quantique, ainsi que de la théorie quantique des champs, découverte l'année 1900. La théorie quantique de Planck est que pendant le rayonnement thermique, l'énergie produite est émise et absorbée non pas constamment, mais épisodiquement, quantiquement. L'année 1900, grâce à cette découverte de Max Planck, devient l'année de la naissance de la mécanique quantique. Il convient également de mentionner la formule de Planck. En bref, son essence est la suivante - elle est basée sur le rapport entre la température corporelle et son rayonnement.
Théorie de la mécanique quantique de la structure de l'atome
La théorie mécanique quantique de la structure de l'atome est l'une des théories fondamentales des concepts en physique quantique, et même en physique en général. Cette théorie nous permet de comprendre la structure de tout ce qui est matériel et ouvre le voile du secret sur la composition réelle des choses. Et les conclusions basées sur cette théorie sont très inattendues. Considérons brièvement la structure de l'atome. Alors, de quoi est vraiment composé un atome ? Un atome est constitué d'un noyau et d'un nuage d'électrons. La base de l'atome, son noyau, contient presque toute la masse de l'atome lui-même - plus de 99 %. Le noyau a toujours une charge positive, et il détermine l'élément chimique dont l'atome fait partie. La chose la plus intéressante à propos du noyau d'un atome est qu'il contient presque toute la masse de l'atome, mais en même temps il n'occupe qu'un dix-millième de son volume. Qu'en découle-t-il ? Et la conclusion est très inattendue. Cela signifie que la matière dense dans l'atome n'est que d'un dix-millième. Et qu'en est-il de tout le reste ? Tout le reste dans l'atome est un nuage d'électrons.
Le nuage d'électrons n'est pas une substance permanente et même, en fait, pas une substance matérielle. Un nuage d'électrons n'est que la probabilité d'apparition d'électrons dans un atome. Autrement dit, le noyau n'occupe qu'un dix millième dans l'atome, et tout le reste est vide. Et si nous tenons compte du fait que tous les objets qui nous entourent, des particules de poussière aux corps célestes, aux planètes et aux étoiles, sont constitués d'atomes, il s'avère que tout ce qui est matériel est en fait constitué à plus de 99 % de vide. Cette théorie semble complètement incroyable, et son auteur, du moins, un illusionné, car les choses qui existent autour ont une consistance solide, ont du poids et se ressentent. Comment peut-il être constitué de vide ? Une erreur s'est-elle glissée dans cette théorie de la structure de la matière ? Mais il n'y a pas d'erreur ici.
Toutes les choses matérielles semblent denses uniquement en raison de l'interaction entre les atomes. Les choses ont une consistance solide et dense uniquement en raison de l'attraction ou de la répulsion entre les atomes. Cela garantit la densité et la dureté du réseau cristallin des produits chimiques, dont tout matériau est constitué. Mais, un point intéressant, lorsque, par exemple, les conditions de température de l'environnement changent, les liaisons entre les atomes, c'est-à-dire leur attraction et leur répulsion, peuvent s'affaiblir, ce qui conduit à un affaiblissement du réseau cristallin et même à sa destruction. Ceci explique le changement des propriétés physiques des substances lorsqu'elles sont chauffées. Par exemple, lorsque le fer est chauffé, il devient liquide et peut être façonné dans n'importe quelle forme. Et lorsque la glace fond, la destruction du réseau cristallin entraîne un changement d'état de la matière, et de solide elle se transforme en liquide. Ce sont des exemples clairs de l'affaiblissement des liaisons entre les atomes et, par conséquent, de l'affaiblissement ou de la destruction du réseau cristallin, et permettent à la substance de devenir amorphe. Et la raison de ces métamorphoses mystérieuses est précisément que les substances ne sont constituées de matière dense que par un dix-millième, et tout le reste est vide.
Et les substances ne semblent solides qu'en raison des liens solides entre les atomes, avec l'affaiblissement desquels la substance change. Ainsi, la théorie quantique de la structure de l'atome nous permet de porter un tout autre regard sur le monde qui nous entoure.
Le fondateur de la théorie de l'atome, Niels Bohr, a proposé un concept intéressant selon lequel les électrons de l'atome ne rayonnent pas d'énergie en permanence, mais uniquement au moment de la transition entre les trajectoires de leur mouvement. La théorie de Bohr a aidé à expliquer de nombreux processus intra-atomiques et a également fait une percée dans la science de la chimie, expliquant la limite de la table créée par Mendeleïev. Selon , le dernier élément qui peut exister dans le temps et l'espace a le numéro de série cent trente-sept, et les éléments à partir de cent trente-huitième ne peuvent pas exister, car leur existence contredit la théorie de la relativité. En outre, la théorie de Bohr expliquait la nature d'un phénomène physique tel que les spectres atomiques.
Ce sont les spectres d'interaction des atomes libres, résultant du rayonnement d'énergie entre eux. De tels phénomènes sont typiques pour les substances gazeuses, vaporeuses et les substances à l'état de plasma. Ainsi, la théorie quantique a révolutionné le monde de la physique et a permis aux scientifiques d'avancer non seulement dans le domaine de cette science, mais aussi dans le domaine de nombreuses sciences connexes : chimie, thermodynamique, optique et philosophie. Et aussi permis à l'humanité de pénétrer les secrets de la nature des choses.
L'humanité a encore beaucoup à faire dans sa conscience pour réaliser la nature des atomes, pour comprendre les principes de leur comportement et de leur interaction. Après avoir compris cela, nous pourrons comprendre la nature du monde qui nous entoure, car tout ce qui nous entoure, à commencer par les particules de poussière et se terminant par le soleil lui-même, et nous-mêmes - tout est constitué d'atomes dont la nature est mystérieuse et étonnant et chargé de beaucoup de secrets.
