Version 0.7 (incomplète) 28 pages sur 29 Sauver ce document sur le bureau pour rendre actifs les hyperliens (texte brut, à peaufiner) Complément-WEB au livre http://www.crm.umontreal.ca/~durand/heresies-scientifiques.html, 2015 (et antérieur) 1 1 Certaines parties de ce document étaient présentes dans les compléments web de mes chroniques radio diffusées depuis août 2012, Les Carnets insolites du prof Durand : http://www.crm.umontreal.ca/~durand/carnets-insolites.html
2 Complément-WEB Les hérésies scientifiques du professeur Durand (version européenne) Les carnets insolites du prof Durand (version québécoise) http://www.crm.umontreal.ca/~durand/heresies-scientifiques.html Chapitre 1 : La reproduction d'univers Quel est le mécanisme qui permet de transmettre les paramètres d'un univers-parent vers son univers-enfant? Cela n'est pas connu pour l'instant, mais cela importe peu dans un premier temps. Darwin ne connaissait pas, lui non plus, le mécanisme qui permettait de transmettre par hérédité les caractères des parents aux enfants; cela ne nuisait pas à la puissance de sa théorie. L'explication moléculaire de l'hérédité, via l'adn, n'a été découverte que beaucoup plus tard. Chapitre 2 : L'effondrement de la société Cette possibilité d'effondrement social planétaire m'a été communiquée par Gilles Brassard, un expert de renommée internationale en cryptographie quantique, ainsi que le co-inventeur de la téléportation quantique; une découverte qui pourrait conduire à un prix Nobel, selon la célèbre agence Thomson Reuters. Chapitre 3 : L'illusion du libre-arbitre Il existe plusieurs méthodes pour lire à l'avance dans notre cerveau (à un certain degré) nos décisions futures. La méthode historique de Benjamin Libet utilisait des électrodes placées à la surface du crâne. Les plus récentes expériences utilisent plutôt l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ou la lecture directe des neurones par des électrodes implantées dans le cerveau. Selon la méthode, la prédiction peut se faire entre 7 secondes et 0,5 seconde à l'avance, avec un taux de réussite se situant entre 60% et 90%. Ces taux de réussite devraient s'améliorer avec l'évolution de la technologie. (Voir aussi la vidéo spectaculaire mentionnée dans la rubrique 21.) Références : trois expériences récentes 1) L'expérience décrite dans le chapitre (publiée en avril 2013) utilise la résonance magnétique fonctionnelle. Les décisions concernent la pensée abstraite car il s'agit de choisir entre additionner ou soustraire deux nombres. Le choix de la personne est prédit 4 secondes avant le moment où la personne pense avoir pris sa décision de façon consciente. Le taux de réussite n'est que de 60%, mais ce n'est vraisemblablement qu'une limitation technologique temporaire. En effet, la finesse de lecture des machines à résonance magnétique n'est pas très grande et des progrès à ce niveau sont à venir. De plus, le temps
3 de réaction de ces machines est de quelques secondes, ce qui limite aussi leur précision : http://www.pnas.org/content/110/15/6217 2) Une expérience plus ancienne (avril 2008), de la même équipe que l'expérience précédente, cette fois concernant la décision entre presser un bouton de droite ou de gauche (avec la main droite ou la main gauche), donc une expérience qui ne concernait pas la pensée abstraite. L'analyse du cerveau permet de prédire 7 sec à l'avance le choix du sujet avec, ici aussi, un taux de réussite d'environ 60% : http://www.nature.com/neuro/journal/v11/n5/full/nn.2112.html 3) Une expérience très différente (février 2011) réalisée à l'aide d'électrodes implantées dans le cerveau de patients épileptiques volontaires subissant une intervention chirurgicale. Elle concerne la décision de bouger un doigt. Les analyses permettent de prédirent 0,5 seconde à l'avance, avec une précision de 90% (ou 0,7 seconde à l'avance avec une précision de 80%) la décision consciente de bouger son doigt. Ces expériences aussi sont limitées car les électrodes sont ne sont pas placées de façon optimale puisque leur fonction première est d'analyser les régions cérébrales instables des patients épileptiques. En fait, les expériences sont limitées de deux façons : par l'emplacement des électrodes et par le nombre de neurones qui peuvent être analysés : 2 http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2010.11.045. Peut-être encore plus déroutant : dans cette dernière expérience, le processus inverse a aussi été tenté. Au lieu de seulement lire l'information dans les neurones, on a injecté un mini courant dans la région cérébrale associée à cette prise de décision, et le patient dit avoir très vivement ressenti l'impression qu'il devait bouger son doigt. Répétons que les techniques de lecture du cerveau n'en sont qu'à leurs balbutiements, et que de nouvelles méthodes sont en développement qui pourraient (et vont sûrement) pousser encore plus loin la précision de toutes ces expériences. Mentionnons aussi que des études récentes ont remis en question la fiabilité de certaines techniques de neuro-imagerie. Différents problèmes d'interprétation ont été mis à jour dans plusieurs articles publiés sur le sujet; par exemple, avec la fameuse expérience qui avait détecté une activité cérébrale dans un saumon mort! Toutefois, ces dérives expérimentales ne concernent pas les expériences plus sophistiquées, dites de mindreading et de brain-decoding, qui permettent de faire des prédictions (telles que celles présentées ici ainsi que dans les chapitres 10 et 21) : https://www.braindecoder.com/bold-assumptions-why-brain-scans-are-not-always-whatthey-seem-1069949099.html Finalement, pour poursuivre la discussion du chapitre, notons que le hasard dans nos vies apparait à deux niveaux: par les informations (la plupart imprévisibles) que nos sens reçoivent au jour le jour (en fait, de seconde en seconde!), et par le fait qu'une partie des 2 Dans la première impression du livre, une grosse coquille s'est glissée dans l'annexe p. 137 concernant cette expérience. Il y est écrit 5 secondes et 7 secondes au lieu de 0,5 seconde et 0,7 seconde. Une coquille survenue en voulant changer 5/10 en 0,5... :-(
4 décisions de notre inconscient pourrait aussi reposer sur un hasard quantique authentique lorsque les conséquences sont sans importance apparente; par exemple, lorsqu'on dépose le journal à un endroit ou à un autre sur la table. 3 Chapitre 4 : Augmenter sa créativité Voici les 2 problèmes testés avec les casques de stimulation électrique transcrânienne : 1) Le célèbre problème des 9 points : Il faut relier les 9 points avec seulement 4 lignes droites, sans lever son crayon. Un exemple d une mauvaise réponse est donné à droite. Si vous avez déjà vu la réponse à ce problème, même il y a longtemps, alors le test ne vaut rien! La réponse est donnée à la fin du texte, mais essayez vraiment avant d'aller voir! 2) Le problème des chiffres romains avec des allumettes : Une mauvaise réponse Il y a 3 égalités erronées à gauche. Vous devez déplacer une seule allumette pour rendre chaque égalité valide. La réponse de la première égalité est donnée à droite, elle sert à comprendre le principe. Tentez de trouver les deux autres réponses. Elles sont données à la fin du document, mais essayez vraiment avant d'aller voir! 3 Note plus technique : la physique classique (i.e. pré-quantique) était totalement déterministe, c est-à-dire qu elle permettait en principe de calculer l évolution future complète de l univers, incluant toutes nos pensées et décisions. Une telle vision ne laissait aucune place au libre-arbitre (et impliquait un futur préétabli). La physique quantique a réintroduit la notion d un hasard fondamental à l œuvre dans la nature. Certains ont affirmé que cette nouvelle physique redonnait place au libre-arbitre. En réalité, il n en est rien, car ce hasard quantique est totalement incontrôlable. Par conséquent, le futur n est plus déterminé, certes, mais nous n avons cependant pas d emprise sur l évolution future des phénomènes; nous subissons les choix quantiques aléatoires faits par la nature.
5 Le syndrome savant Il y a aussi le cas de Jason Padgett qui a développé des aptitudes supérieures de visualisation mathématique suite à une commotion cérébrale. Son histoire est racontée dans un livre très récent : Struck by Genius, 2014 (une traduction française est à venir, je crois). Je ne sais pas, toutefois, si son lobe temporal gauche a été touché. Chapitre 5 : L'univers ajusté Voici quelques précisions. Comme on l'a dit, la vie sur la Terre dépend du soleil, qui est la source de chaleur et d'énergie nécessaire pour que puisse se développer et survivre tout organisme vivant. Dans l'espace intersidéral, loin de toute étoile, la température est de - 270 degrés. Bref, sans soleil, point de vie possible. Le soleil, comme toutes les étoiles, est en réalité une immense bombe thermonucléaire qui explose lentement... en 10 milliards d'années! (Et nous sommes rendus à la moitié de sa vie.) En fait, les étoiles font beaucoup plus que simplement fournir de la chaleur : tous les éléments à part les deux plus simples (l'hydrogène et l'hélium) ont été synthétisés par réaction nucléaire dans le cœur des étoiles des générations précédentes. Ces éléments (le fer, l'oxygène, le carbone, le calcium, etc; ils sont une centaine) sont ceux qui forment les molécules complexes, et par conséquent tous les matériaux inertes et vivants. Lorsque ces étoiles meurent, elles explosent en dispersant dans l'espace tous les éléments complexes qu'elles ont formés. Par la suite, ces éléments pourront se rassembler pour former des planètes et éventuellement des êtres vivants. Nous sommes véritablement des restes d'étoiles explosées. Les étoiles servent donc à trois choses: 1) tout d'abord produire en leur cœur les éléments servant à constituer les molécules, qui pourront servir à leur tour à élaborer la vie; 2) fournir la chaleur aux planètes qui gravitent dans leur entourage pour permettre à la vie d'y apparaître; 3) fournir cette chaleur pendant assez longtemps pour que la vie puisse se développer et se complexifier, c'est-à-dire pendant au moins plusieurs millions d'années. (Concernant le premier point, rappelons qu'au début de l'univers, donc avant la formation des premières étoiles, il n'y avait que les deux éléments les plus simples, l'hydrogène et l'hélium, 4 et par conséquent rien de possible.) Or, une petite variation de la constante nucléaire de quelques pourcents, vers le haut ou vers le bas, altèrerait profondément l'une ou plusieurs de ces conditions. Par exemple, une augmentation de quelques pourcents de cette constante modifierait la réaction de départ dans toute étoile, 5 et changerait drastiquement toute la séquence des réactions nucléaires ultérieures: cela empêcherait les éléments complexes d'être produits et, de plus, raccourcirait énormément la vie des étoiles. Au contraire, une diminution de quelques 4 En fait, aussi un peu de Lithium. 5 Le di-proton serait stable et l'hydrogène ne fusionnerait plus en hélium.
6 pourcents empêcherait tous les éléments complexes d'être stables 6. Bref, soit les éléments complexes ne se formeraient plus, soit ils se formeraient toujours mais ils ne seraient plus stables. Un peu plus généralement, un changement de la constante, même petit, conduirait à l'une ou plusieurs des possibilités suivantes: soit les étoiles ne vivent plus assez longtemps pour que la vie ait le temps d'apparaître et de se développer dans leur environnement, soit les étoiles ne fournissent plus assez de chaleur, soit les éléments complexes servant à élaborer la vie ne sont plus synthétisés dans les étoiles, soit ils ne sont plus stables, etc. Le même genre de raisonnement peut être appliqué à plusieurs autres constantes. (Bien que ce ne soit pas toutes les constantes qui aient une importance pour la vie.) Par exemple, si la constante cosmologique (qui gouverne la vitesse d'expansion de l'univers et la durée de vie du cosmos) était plus faible, l'univers n'aurait pas vécu assez longtemps pour que la vie ait eu le temps d'apparaître et de se développer. Si elle était plus forte, la phase initiale d'expansion de l'univers (appelée inflation) aurait été trop violente pour permettre la formation des galaxies et des étoiles. Autre exemple encore, si la constante de la force faible (responsable d'une certaine forme de radioactivité) avait été légèrement plus haute, le neutron n'aurait pas été assez stable. Etc. Bref, si certaines constantes sont à peine légèrement différentes, le schéma évolutif qui a permis à la vie d'apparaître est complètement chamboulé. En fait, la vie ne peut même pas exister. [Insistons sur le fait que le raisonnement précédent concerne la création des éléments nécessaires à la vie (éléments complexes et planètes) et non l'apparition de la vie ellemême, qui pourrait être encore plus contraignante. Par conséquent, ces arguments s'appliquent à n'importe quelle forme de vie, basée ou non sur le carbone, similaire ou non à celle que nous connaissons, puisqu'il s'agit de la formation des atomes complexes euxmêmes, c'est-à-dire ceux constituant n'importe quelle forme le moindrement élaborée.] Une petite fable un peu plus poussée : Supposons un sac contenant les 16 pièces de Scrabble suivantes : 12 lettres et 4 cases vides, les lettres étant: a, a, e, e, i, l, n, n, s, s, u, v (certaines en double donc). Pigeons au hasard toutes les pièces et mettons-les l'une à la suite de l'autre. Voici une possibilité: «lis nse vae an u». En voici une autre: «la nes vu sai ne». Mais en voici une plus intéressante: «la vie a un sens». Hum que conclure? Quelle est la probabilité d'avoir cette séquence? Environ une chance sur 54 milliards. 7 C'est une probabilité absolument minuscule, vous en conviendrez. Si vous ne tirez qu'une seule 6 Car la répulsion électrique des protons serait plus forte que l'attraction nucléaire nécessaire à leur stabilité. Les éléments radioactifs sont justement ceux qui sont trop gros, donc avec une attraction nucléaire effective trop faible. 7 Plus précisément, une chance sur 15!/24, ce qui est égal à une chance sur 54 486 432 000. Le signe! se dit factoriel et signifie: 15! = 15x14x..x3x2x1. Le calcul est celui-ci: le nombre de possibilités est 16! pour le nombre de permutations des 16 caractères, divisé par le nombre de permutations redondantes, i.e. des caractères identiques (lettres et cases vides ), ce qui donne: 16!/(2x2x2x2x4!) = 15!/24.
7 fois les lettres et que vous tombez sur cette séquence, énonçant que la vie a un sens, vous pouvez conclure deux choses: soit que vous avez été extraordinairement chanceux, soit (parce que c'est une chance tellement infime) qu'il y a sûrement un principe supérieur qui a dirigé le processus pour vous permettre d'obtenir ce résultat. En fait, la chance était tellement petite que vous êtes presque forcé de conclure que le jeu était arrangé et que la signification de la phrase est réelle. Mais il y a une autre possibilité. Supposons qu'il y a 54 milliards de personnes qui ont chacune le même petit sac et qui pigent chacune une seule fois les lettres. Alors, statistiquement, l'une de ces personnes tirera la séquence gagnante. Cette personne ne sachant pas qu'il y a 54 milliards d'autres personnes ayant fait la même expérience aura l'impression d'avoir réussi quelque chose de miraculeux; mais dans le fond, elle n'aura été que celle qui aura tiré la bonne séquence, tandis que 54 milliards d'autres tiraient une séquence de lettres sans signification. Bref, il y a une différence cruciale entre le fait d être la seule personne dans l'univers à tirer les lettres, et celui d être une personne sur 54 milliards à faire l'expérience. Ou comme à la loterie: même s'il y a seulement une chance sur un million de gagner, il y a toujours quelqu'un qui gagne, car il y a des millions de gens qui participent! Eh bien, c'est exactement la même situation avec notre univers. S'il y avait des milliards d'univers, chacun avec un choix différent des constantes fondamentales, alors il n'y aurait aucun miracle au fait que le nôtre comporte les bons ajustements! 8 Chapitre 6 : L'illusion de nos sens 1) Comme on l'a dit, c'est le philosophe René Descartes qui, il y a 400 ans, a imaginé un malin génie qui envoie dans notre cerveau toutes les informations sensorielles que nous percevons sans qu'il n'y ait aucune véritable réalité extérieure autour de nous. C'est ce que Descartes a appelé le doute hyperbolique, et qui a conduit à l'affirmation (la seule parfaitement incontestable selon lui) : Je pense, donc je suis. 2) Concernant la couleur, mentionnons que si l'onde électromagnétique vibre par exemple à la fréquence de 450 billions d'oscillations à la seconde, notre cerveau produit la sensation de rouge. Si elle vibre plutôt à 650 billions d'oscillations à la seconde, notre cerveau produit la sensation de bleu. En fait, l'oeil humain perçoit grosso modo 3 fréquences de base associées aux 3 couleurs primaires additives (rouge, vert, bleu) et construit toutes les autres par combinaisons. C'est pourquoi les écrans d'ordinateur peuvent produire des millions de couleurs différentes par simple juxtaposition de ces couleurs de base. 9 3) Attention, le fait que les couleurs soient seulement dans notre tête ne veut pas dire que la réalité est en noir et blanc! Chaque objet, selon la composition chimique de sa surface, 8 Est-ce que cette rubrique est trop longue pour rien? 9 Avec 256 intensités différentes pour chacune de ces 3 couleurs, on peut produire 16 millions de couleurs différentes (car 256 256 256 = 16 777 216 possibilités). Il s'agit de la synthèse additive des couleurs.
8 réfléchit des fréquences différentes de la lumière provenant du soleil ou d'une ampoule. Par conséquent, chaque objet émet une série d'ondes qui lui est propre. Et donc les objets autour de nous produisent une grande diversité d'ondes électromagnétiques. Mais il ne s'agit pas de couleurs en tant que telles; exactement comme les ondes-radio (qui ne sont qu'une autre forme de lumière invisible pour nos yeux) ne sont pas colorées. 4) Comme expliqué dans le chapitre, l'illusion de nos sens est encore plus claire avec l'exemple de l'odeur. C'est la même chose pour les saveurs ainsi que pour le sens du toucher. Mais pour le toucher, c'est un peu plus compliqué, je vous laisse y réfléchir... 5) Un autre exemple de la puissance interprétative du cerveau se produit durant les rêves. Durant ces moments, nos sensations, qui ne sont pourtant qu'internes, nous semblent parfaitement réelles. C'est ce constat qui a conduit Descartes et d'autres philosophes à mettre en doute la réalité du monde extérieur. 6) Je n'affirme pas, ici, que la réalité extérieure n'existe pas; je dis simplement qu'un jour la technologie permettra de simuler artificiellement la réalité de telle sorte que nous ne pourrons faire la différence entre un monde simulé et un monde réel. Notez que certains chercheurs très sérieux ont argumenté sur la probabilité que nous vivions déjà dans une telle simulation : voir chapitre 29. Chapitre 7 : Ordinateurs quantiques Voir la démonstration de leur puissance de calcul phénoménale dans l'annexe du livre. Notons, toutefois, que même s'il fait des milliards de calculs en même temps, l'ordinateur quantique ne donnera pas des milliards de réponses, mais une seule. En effet, avant la lecture de la réponse, les qubits seront bien dans l'état superposé des milliards de réponses, mais lors de la lecture (c est-à-dire de la mesure), il y aura effondrement de la fonction d'onde en une seule valeur, c'est-à-dire qu'une seule valeur sera observée. 10 Est-ce catastrophique? Cela dépend de ce qu'on veut faire. Par exemple, si on veut seulement connaître la somme des milliards de réponses, sans connaître chacune des réponses séparément, une seule réponse suffit! En fait, l'addition n'est pas accélérée par le calcul quantique. Cependant, une des grandes révolutions des dernières années fut la découverte de l'algorithme de Shor, qui permet de factoriser des grands nombres de façon accélérée, et donc qui permettrait de décoder en quelques secondes n'importe clé utilisée aujourd'hui pour encrypter les informations secrètes sur le web (voir chapitre 2). Bref, bien que l'ordinateur quantique calcule un milliard de fois plus vite qu'un ordinateur ordinaire, il donne un milliard de fois moins d'informations. Mais pour certains calculs, ce n'est pas important, car une seule information finale nous intéresse vraiment. Voilà pourquoi les ordinateurs quantiques ne sont pas efficaces pour tous les types de calculs. 10 Voir une discussion du phénomène de l'effondrement dans, par exemple, la rubrique 32.
9 Mais voilà aussi pourquoi pour certains types de calculs, ils sont extraordinairement puissants! Chapitre 8 : Un cerveau de rechange À VENIR Chapitre 9 : Rêver d'être immortel La compréhension du vieillissement est une question qui intéresse les biologistes depuis longtemps. Il y a 2 écoles de pensée: est-ce que le vieillissement est quelque chose qui se produit partout dans notre corps de façon indépendante et aléatoire, ou est-ce que le vieillissement de tout notre corps est contrôlé par un mécanisme central. La récente découverte sur la protéine NF-kB des souris semble pointer vers la seconde réponse, puisqu'un tel mécanisme semble avoir été trouvé dans l'hypothalamus. Par contre, pour la méthode de transfusion sanguine, c'est moins clair. Concernant cette dernière méthode : depuis 50 ans, des expériences de ce genre sont faites sur des souris. Par exemple, deux souris, une jeune et une vieille, sont littéralement soudées ensemble côte-à-côte, c'est-à-dire que les peaux de leurs flancs sont cousues ensemble. Elles peuvent donc continuer à bouger en parallèle un peu comme des frères siamois. Mais le point important est que leurs systèmes sanguins ont été fusionnés : c'est le même sang qui circule dans les 2 souris, un mélange de sang jeune et de sang vieux. Ces souris vivent de cette façon pendant quelques semaines, puis on observe les effets sur chacune d'elles. Comme mentionné dans la chapitre, les résultats sur les vieilles souris sont spectaculaires, à la fois aux niveaux physique et cognitif. Et vice versa : dans certains cas, les jeunes souris semblent vieillir en accéléré. Est-ce qu'un tel processus pourrait fonctionner sur des humains? Tout récemment une expérience intermédiaire a été réalisée : le sang d'un jeune humain a été transfusé dans une souris âgée. Et même résultat! Le chercheur qui a effectué ces expériences, Tony Wyss- Coray, de l'université de Stanford en Californie, a dit qu'il avait obtenu des résultats stupéfiants : que le sang humain avait eu des effets bénéfiques sur tous les organes de la souris qu'il avait étudiés. Donc, l'étape naturelle suivante est de faire une transfusion de sang entre humains, d'une jeune personne vers une personne âgée. Comme mentionné dans le livre, les premières expériences ont débuté fin 2014, sur des personnes ayant une maladie d'alzheimer modérée. Étant donné tous les résultats précédents, les chercheurs s'attendent vraiment à voir des effets bénéfiques très rapides sur les capacités cognitives de ces gens. Chapitre 10 : Album de rêves + rêves prémonitoires Concernant les prouesses de la lecture du cerveau, voir la rubrique du chap 21.
10 Concernant les rêves prémonitoires, voici en exemple plus réaliste que celui donné dans l'encadré du chapitre, concernant un accident de voiture survenant à un proche : À VENIR. Chapitre 11 : Vous perdez la mémoire? Voici deux images tirées des travaux de Theodore Berger. Son modèle mathématique, nommé MIMO, a été primé par le MIT en 2013. 11 (La deuxième image est seulement pour vous amuser!) Theodore Berger 11 http://www.technologyreview.com/featuredstory/513681/memory-implants
11 Chapitre 12 : Multivers Rappelons une anecdote historique : en 1859, Auguste Comte s'est moqué de l'idée que nous saurions un jour de quoi les étoiles sont constituées... Est-ce que la même chose se répètera pour les éventuels univers parallèles? Aujourd'hui, en effet, certains se moquent de l'idée que nous pourrons un jour les détecter (même indirectement), mais différents scénarios de vérifications expérimentales sont envisageables. Rappelons par ailleurs la puissance phénoménale des mathématiques à décrire la nature et, en particulier, à faire des prédictions sur l'existence de phénomènes se produisant au-delà de la perception de nos sens. En fait, depuis 2000 ans (l'époque des Grecs, qui ont compris que la Terre était ronde et même calculé son rayon!), les mathématiques ont permis de prédire l'existence de nouveaux phénomènes avant leur découverte expérimentale. Cela peut sembler banal aujourd'hui, mais très souvent, c'était un exploit quasi-métaphysique à l'époque concernée, dans le sens que ces découvertes faisaient faire un bond à l'imagination humaine, au domaine du possible, et forçaient à penser autrement l'univers, la place de l'homme dans le cosmos, ou encore la nature de la réalité. Voici un petit tableau de ces principales découvertes : 12 Prédiction Planète Neptune Ondes-radio Ralentissement du temps Énergie atomique Trou noir Expansion de l'univers Écho du Big-Bang Anti-matière Quarks Téléportation quantique Univers parallèles Statut vérifié vérifié vérifié vérifié vérifié vérifié vérifié vérifié vérifié vérifié à suivre... Comme on l'a dit, ce qui est fascinant, c est de constater que l idée d univers parallèles surgit de toutes sortes de façons de plusieurs théories complètement différentes et indépendantes. En effet, elle découle : 12 Pour plus de détails, voir S. Durand, Les équations n'ont pas de préjugé : http://accromath.uqam.ca/accro/wp-content/uploads/2013/04/equations.pdf
12 1) de la relativité générale d Einstein : comme les sorties de trous de vers dans d autres univers. (Voir l'annexe p. 136.) 13 2) de la théorie de la sélection naturelle cosmologique : comme bébés-univers nés à partir de trous noirs dans notre univers; notre univers étant lui-même né d un univers-parent. 14 (Voir chapitre 1) 3) de la théorie de l inflation-chaotique : comme univers-bulles indépendants et déconnectés les uns des autres. (Voir chap 12). 4) de la théorie des cordes généralisée (appelée aussi M-théorie) : comme différentes membranes dans un bulk-univers ; ce qu on appelle le braneworld scenario. 5) de la mécanique quantique : via l interprétation d Everett, appelée interprétation des mondes multiples ou many-worlds interpretation. (Voir chap 28) Et contre toute attente, il existe des façons de tester toutes ces idées! (Voir les chapitres correspondants du livre.) Mais peut-être que l indice le plus puissant, pour l'instant, de l existence d univers parallèles est l apparent ajustement des constantes de la nature pour que la vie ait pu apparaître dans notre univers! Voir le chapitre 5 : L univers est-il ajusté pour nous?. Chapitre 13 : Sauts dans le futur Cette possibilité de faire des sauts dans le futur n'implique pas nécessairement que le futur existe déjà, car vous avez tout simplement ralenti l écoulement de votre temps pendant que le temps s'écoulait normalement sur Terre. Cela est similaire à se faire congeler (cryogéner) puis à se faire décongeler, disons, 50 ans plus tard: on se réveille donc au même âge, mais 50 ans dans le futur. Cependant, la congélation n affecte que les processus biologiques de notre corps; il ne s agit pas d un réel ralentissement du temps, mais plutôt de figer nos processus biochimiques et organiques. Au contraire, dans une fusée qui fait un aller-retour, 15 c est le temps physique fondamental qui est ralenti par rapport à celui de la Terre: tout dans la fusée est affecté de la même façon, autant les processus biologiques, mécaniques, électroniques, etc. Autrement dit, les plantes poussent moins vite, les horloges avancent plus lentement, le lecteur CD joue plus lentement, notre cerveau fonctionne plus lentement, etc. Comme tout est ralenti de la même façon, tout semble normal pour le voyageur. C est seulement de l extérieur qu on peut percevoir ce ralentissement (ou au retour du voyage). Bref, pour le voyageur, sa vie s écoule tout à fait normalement, cela est donc tout à fait sécuritaire. Et donc beaucoup moins dangereux que de se faire congeler! 13 L hyperespace dans lequel se déploient les courbures d espace (par exemple, les tunnels des trous de vers) peut aussi être considéré comme un espace parallèle. 14 Variante du no 1 mais prédictions différentes (voir encadré du chap 1). 15 Ou qui fait du surplace proche d un trou noir.
13 Par contre, la vision en termes d'espace-temps implique que le passé et le futur existent toujours. Il faut toutefois juxtaposer à ce concept relativiste, l'enseignement de la physique quantique qui, selon l'interprétation prédominante, implique l'existence d'un hasard fondamental à l'oeuvre dans la nature (voir rubrique du Chap 27 -- Voyages dans le passé). Il faut faire attention à la façon de formuler le phénomène du ralentissement du temps dû à la vitesse. Il s agit d un phénomène géométrique plus facilement explicable à l aide de schémas. 16 Notez toutefois que lorsqu'on considère un voyage entre, disons, deux planètes, la formule relativiste indique clairement que la durée du voyage dans la fusée (appelé temps propre) est plus courte que la durée du point de vue des planètes. Voir la rubrique 23 : Les extraterrestres. Voir aussi l'annexe du livre (p. 139) pour des applications dans le fonctionnement du GPS et dans les accélérateurs de particules. À VENIR : Explication de la différence entre l'effet relatif dû à vitesse et l'effet non-relatif dû à la gravité. Chapitre 14 : La téléportation quantique Pour une explication détaillée du processus de téléportation, voir cet article écrit en 1998 lors de la première vérification expérimentale du phénomène. 17 J y détaille la différence cruciale entre les deux étapes de la téléportation : la première, purement quantique et instantanée (basée sur l effet EPR); la deuxième, classique et limitée par la vitesse de la lumière. Puisque la première étape instantanée est aléatoire, elle ne conduit à un aucun paradoxe effectif relié à une vitesse plus grande que celle de la lumière. Et puisque la téléportation complète n est finalisée qu après la deuxième étape, le processus complet (qui permet de communiquer) est limité par la vitesse de la lumière. Ainsi, de façon presque magique, tout paradoxe est évité! L autre conclusion fondamentale est que l influence EPR, puisqu elle agit instantanément, ne peut être ni matérielle, ni énergétique. Voir aussi le chapitre 32 du livre ainsi que la rubrique 32 de ce complément. Pour une interprétation différente, voir la rubrique 28. Une question se pose alors : si on n'envoie que le plan de l'objet, n'est-il pas possible d'en faire plusieurs copies? Et de réaliser du véritable clonage? Non. D'une part, pour extraire le plan, il faut absolument détruire l'original. D'autre part, l'utilisation du plan pour réaliser une copie le détruit automatiquement : il n'existe donc plus de plan pour faire une deuxième copie! Il n'y a donc pas de clonage possible. 16 Voir par exemple La relativité animée: comprendre Einstein en animant soi-même l'espace-temps (Belin, Paris, 2003 et 2014) : http://www.crm.umontreal.ca/~durand/livre.html. 17 Plus précisément, la section 3 de : http://www.crm.umontreal.ca/~durand/teleportation.html
14 Chapitre 15 : Watson Voici les versions originales anglaises des 2 questions citées: 1) Even a broken one of these on your wall is right twice a day. 2) It's a poor workman who blames these. J'ai hésité entre plusieurs versions pour la traduction de la première. Peut-être que la version française que j'ai choisie est plus facile que la version anglaise! La 2e question est en fait un genre de proverbe en anglais, A bad workman always blames his tools, qui existe donc dans les banques de données. Ce qui explique en partie que Watson ait pu trouver la réponse. Mais la compréhension de la question est quand même une prouesse de sa part; bien qu'on puisse argumenter que la simple considération des mots clés (et de leurs synonymes) ait pu conduire à la réponse par simple analyse statistique de concordance/occurrence, ou quelque chose du genre. Voici 2 autres questions gagnées par Watson: 1) A 1976 entrant in the modern, this was kicked out for wiring his epee to score points without touching his foe. 2) Before this hotel mogul's elbow broke through it, a Picasso he owned was worth $139 million; after, $85 million. 18 Réponses: 1) What is Pentathlon 2) Who is Steve Wynn Concernant la 2e, on peut faire le test suivant: On tape dans Google les mots Picasso $139 million $85 million, on tombe tout de suite sur l'histoire en question. Reste quand même à l'interpréter... Chapitre 16 : Création d'univers Cette idée est vigoureusement défendue par le physicien très connu John Gribbin. 19 SUITE À VENIR Chapitre 17 : Dix dimensions En fait, la théorie des supercordes réalise une unification à plusieurs niveaux: - entre les différentes forces (la gravité unifiée aux 3 autres que sont les forces électromagnétique, nucléaire et faible) 18 Pas de s à million en anglais. 19 Voir par exemple : http://www.telegraph.co.uk/news/science/space/7972538/are-we-living-in-a-designer-universe.html
15 - entre les différentes particules (électrons, quarks, neutrinos, etc). Notez que les protons et neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. - entre les deux grandes théories fondamentales que sont la relativité générale d'einstein et la physique quantique. (La relativité concerne l'espace, le temps et le cosmos, tandis que la physique quantique décrit le monde microscopique et la constitution de la matière.) Voici deux images qui illustrent la métaphore utilisée (et qui auraient dû être dans le livre s'il y avait eu plus de place!) : figure 1 : les carrés et les ronds du monde à deux dimensions figure 2 : leur unification avec un cylindre qui possède une dimension de plus. Cette idée vient d'un article écrit il y a plus de 20 ans et intitulé «Qu'est-ce qui fait courir les physiciens? Ou se pourrait-il que l'univers ait 10 dimensions?» : http://www.crm.umontreal.ca/~durand/acfas-1994.pdf Voir aussi cette vidéo très récente utilisant cette même idée : https://youtu.be/vbo39cbtqyw Chapitres 18 : Les cellules astrocytes Une autre découverte vient d être faite très récemment concernant le rôle potentiellement important des astrocytes (des cellules longtemps négligées), cette fois dans la dépression. 20 Chapitres 19 : La capacité de notre mémoire Peut-on se souvenir de toute sa vie? Je parle du souvenir visuel de tout notre vécu. 21 Pour la plupart, ces souvenirs sont soit perdus, soit emmagasinés si profondément qu ils semblent être devenus accessibles. Mais apparemment ils le seraient toujours: si on se concentre assez longtemps, on pourrait en faire ressurgir une très grande partie. 22 20 http://www.lapresse.ca/sciences/medecine/201506/02/01-4874462-depression-un-dereglement-du-cerveauserait-implique.php 21 Y a-t-il une différence, entre les auditifs et les visuels, dans la façon dont les souvenirs leur sont présents? Ce serait une question à étudier. 22 André Malavoy, qui a été emprisonné durant la seconde guerre, a raconté dans ses mémoires, comment, pour ne pas mourir d'ennui (au sens littéral), il a essayé de se remémorer tous ses instants vécus en passant des
16 Concernant la mémoire procédurale (qui enregistre nos habitudes physiques apprises: faire du vélo, nager, conduire une auto, etc.), même si nous supposons qu'elle est plus grande que les autres types de mémoire contenant nos connaissances par un facteur 10, cela ne change pas vraiment la conclusion du chapitre. Notez finalement que même si Kim Peek, l'autiste qui a inspiré le film Rain Man (voir le livre p. 125), se souvient de 12 000 livres, cela ne change pas beaucoup la conclusion non plus! Chapitre 20 : La matérialité de la matière La puissance des rayons laser a presque atteint celle permettant de créer de la matière à partir de lumière pure; plus précisément, une collision photon-photon produisant une paire d'électron-antiélectron. Par ailleurs, notez que la distance de Planck mentionnée dans le chapitre est extraordinairement petite : 10-35 mètre! Nous disions dans le chapitre : «En fait, selon certains, la seule façon de résoudre les paradoxes de la physique quantique est de considérer, carrément, que la matière n'est que de l'information.» Mais il pourrait y avoir encore plus abstrait : la réalité serait purement mathématique! C'est la thèse du célèbre physicien du M.I.T. Max Tegmark. 23 Chapitres 21 : Télépathie et lecture du cerveau Voici l'une des expériences les plus avancées de lecture du cerveau, discutée dans l'encadré du chapitre p. 89 (la vidéo dure 30 secondes, à voir absolument!) : https://youtu.be/nsjdnyxj0bo Chapitre 22 : La conscience Concernant la localisation possible de la conscience dans une fonction particulière du cerveau : 1. Francis Crick et Christof Koch pensent qu'elle se trouve dans le claustrum, une minuscule région de forme allongée, pas encore très étudiée, mais où semblent converger les connexions de presque toutes les parties du cerveau. Ils ont postulé depuis longtemps cette hypothèse, mais elle vient peut-être de trouver tout récemment un début de confirmation expérimentale : lors d'une opération à crâne ouvert, une électrode envoyant un courant électrique dans le claustrum d'une patiente permettait d'éteindre et d'allumer sa journées à se concentrer pour faire ressurgir son passé. Il semble qu'il ait réussi en bonne partie. (André Malavoy, La mort attendra : souvenirs de guerre, Paris, 1961.) 23 Max Tegmark, Notre univers mathématique, Dunod, 2014.
17 conscience à volonté. 24 Il serait aussi possible de manipuler le claustrum d'une façon moins invasive qu'avec des électrodes, en utilisant plutôt les outils de la biologie moléculaire : en ciblant des molécules qui se trouvent uniquement dans le claustrum, on pourrait altérer le fonctionnement des neurones du claustrum pour en étudier les effets. Par exemple, la plante Salvia divinorum, utilisée par les indiens mazatèques du sud du Mexique, agit sur des récepteurs typiques du claustrum en provoquant une profonde dissolution du sentiment d'être soi; entre autres, une perte du sentiment d'être une entité distincte du monde extérieur. 25 2. De son côté, le célèbre neuroscientifique Vilayanur Ramachandran croit que ce sont plutôt les neurones-miroirs qui joueraient ce rôle. 26 Voici une très belle phrase de ce dernier pour tenter de définir la conscience : «It can contemplate the vastness of interstellar space. It can contemplate the meaning of infinity and it can contemplate itself contemplating on the meaning of infinity.» Chapitres 23 : Les extra-terrestres Dans la note de bas de page no 1 de l'annexe p. 141, il manque une phrase importante. La note aurait dû se lire comme suit : «Notez que du point de vue de la fusée, pour qui le temps s écoule normalement, c est la distance Terre-Andromède qui est contractée. Voyez la version espace-temps de cette explication à la p. 84 du livre La relativité animée : comprendre Einstein en animant soimême l'espace-temps (Stéphane Durand, Belin, 2003 et 2014). 27» Chapitres 24 À VENIR Chapitres 25 : La super-intelligence C'est un exemple de ce que certains appellent un risque existentiel. Comme mentionné dans l'encadré du chapitre, les fameuses 3 lois d'asimov ne permettent pas de régler tous les problèmes. Selon Nick Bostrom 28 (lui-même citant James Gunn), Asimov a peut-être volontairement fait ce choix imparfait pour permettre des intrigues intéressantes dans ses romans. 24 Voir par exemple : Cerveau & Psycho, no 70, juillet-août 2015, p. 74. 25 Ibid., p. 81. 26 Voir par exemple : V. S. Ramachandran, The Tell-Tale Brain, W. W. Norton, 2011. 27 http://www.crm.umontreal.ca/~durand/livre.html 28 Nick Bostrom, Superintelligence, Oxford University Press, 2014.
18 Chapitres 26 : Téléchargement cérébral Voir les images de l'implant neuronal de Theodore Berger dans la rubrique 11. Chapitre 27 : Voyager dans le passé Voici un deuxième paradoxe bien connu. Je retourne dans le passé rencontrer mes parents lorsqu'ils étaient jeunes et je les empêche de se rencontrer. Ma mère n'a dont pas eu d'enfant avec mon père. Elle ne m'a donc pas mis au monde. Pourtant je suis là! Alors d'où viens-je? Qui m'a mis au monde? Pour une présentation vidéo du chapitre et de l'annexe du livre, voir : http://voyages-temps.cegepmontpetit.ca/2011/12/14/une-armoire-temporelle Comment rencontrer une copie de soi-même de façon cohérente... ou non! Chapitre 28 : Les mondes multiples Cette théorie, publiée en 1957 par Hugh Everett, est défendue aujourd'hui (entre autres) par le célèbre physicien David Deutsch. 29 L'intrication quantique, le problème de la mesure et la non-localité sont tous des mystères quantiques reliés les uns aux autres. L'interprétation des mondes multiples les résout tous d'un seul coup. Elle élimine le hasard, la non-localité 30 et l'effondrement de la fonction d'onde. C'est l'interprétation la plus simple du formalisme quantique mais au détriment d'avoir des réalités parallèles. Est-ce que cette théorie est vérifiable expérimentalement? Il se pourrait que oui, lorsque la technologie le permettra. Pour cela, il faut réussir à inverser le processus d'une mesure quantique. Revenons à la figure 1 de la page 116 du livre, en considérant que la situation 29 David Deutsch, L'étoffe de la réalité, Éditions Cassini, 2002 (titre original : The Fabric of Reality). 30 Voir par exemple la question Q32 ici : http://physics.wustl.edu/alford/many_worlds_faq.html
19 (a) représente le résultat de la mesure selon l'interprétation des mondes multiples et que la situation (b) représente le résultat selon l'interprétation traditionnelle. Si on inverse le processus de la mesure décrit sur cette figure, alors la situation (a) ne conduit pas aux mêmes résultats que la situation (b). Il faut imaginer que les deux moi en (a) inversent chacun leur mesure. 31 EXPLICATION À DÉVELOPPER. 32 Comme disait Borges : «Je laisse aux nombreux avenirs mon jardin aux sentiers qui bifurquent.» 33 Cette nouvelle de Borges, écrite en 1941, a anticipé de 15 ans l'article d'everett. 34 Voir aussi la rubrique 32 Le choc quantique. Vous pouvez vous-même utiliser toute la puissance de cette théorie avec une application pour téléphone! :-) http://www.cheapuniverses.com Cette application (appelée de façon amusante Cheap Universes et incluant un Universe Splitter ) est rigoureusement basée sur la physique quantique, dans le sens qu'elle utilise un authentique générateur quantique de hasard, celui de la compagnie ID Quantique. 35 Toutefois, le dédoublement de la réalité dépend bien sûr de la validité de la théorie des mondes multiples! Voici la photo du livre en plus grand format : Figure 1 : J'hésite entre 2 chapeaux. Si cette décision découle d'un processus quantique, mes deux choix se réalisent dans deux réalités parallèles. 31 Voir la section 5 de : http://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds. 32 Notez que la théorie de la décohérence résout seulement une partie du problème de la mesure. Elle ne permet pas du tout de comprendre comment une paire de particules intriquées décohèrent simultanément à distance. Elle ne permet pas non plus de comprendre pourquoi un seul résultat est sélectionné. 33 Jorge Luis Borges, la nouvelle Le jardin aux sentiers qui bifurquent, dans Fictions (Folio, 1983). 34 http://voyages-temps.cegepmontpetit.ca/borges-et-la-physique-quantique 35 Selon le site de la compagnie, ce générateur fonctionne en associant un résultat 0 ou 1 (entre deux choix possibles) en envoyant un photon sur un miroir semi-réfléchissant. Il semble, toutefois, que le fonctionnement de ce générateur ne soit pas celui décrit sur leur site web, bien qu'il soit bel et bien un véritable générateur de hasard quantique (communication privée).
20 Pour une discussion sous forme de vidéo, voir : http://voyages-temps.cegepmontpetit.ca/2011/12/14/les-mondes-multiples SUITE DE LA RUBRIQUE À VENIR (voir aussi la rubrique 32) Chapitre 29-30 À VENIR Chapitre 31 : Expérience hors-corps Voici l'image correspondante à l'expérience décrite dans l'encadré du chapitre. Henrik Ehrsson Et voici un dessin illustrant les sorties de corps (et sensations de présence) induites par des électrodes dans le cerveau, tel que décrit au début du chapitre (p. 126) : Olaf Blanke / New York Times, 2006