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L'observation pourrait introduire des informations physiques dans l'univers

L'observation pourrait introduire des informations physiques dans l'univers

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Depuis le 22 / 11 / 2013 est disponible dans Arxiv [Quantum Physics] une prépublication sur l'un des deux aspects fondamentaux de la Théorie de la Double Causalité, qui concerne l'indéterminisme macroscopique et le rôle de l'observateur dans la construction (enregistrement?) de la réalité physique, s'agissant d'introduire des informations physiques dans un univers qui en perd naturellement dans le temps (augmentation de l'entropie). L'autre aspect de la double causalité qui remet en question le temps et introduit le rôle de l'intention est encore trop spéculatif pour en faire une publication scientifique en physique.

Cette publication suppose donc implicitement l'existence du temps d'où il résulte l'irréversibilité, bien que j'ai expliqué ailleurs que le temps et l'irréversibilité deviennent caduques dans le cadre élargi d'un univers bloc 4D où le passé et le futur coexistent, mais il me fallait passer par cette étape d'un espace 3D. Dans un cadre élargi où le temps devient une dimension d'espace il n'y a plus d'irréversibilité mais seulement une densité d'informations qui varie sans cesse en fonction du point de l'univers où l'on se place, à cause d'un possible apport d'informations extérieures à l'espace-temps, susceptible d'en augmenter la précision pour en modifier l'évolution.

Voici la traduction française de son résumé et de sa conclusion (une traduction plus complète viendra plus tard):

Résumé:

La confirmation expérimentale du principe de Landauer et le concept émergeant d'un univers calculable composé d'informations rendent de plus en plus cruciale la compréhension du sens physique de l'information, dont la relation intrinsèque avec la connaissance de l'observateur est souvent rejetée comme subjective. Dans cet article nous proposons une définition objective de l'information de phase dans un univers calculable purement classique mais aux états de phase quantifiés, cette quantification étant imposée par notre hypothèse fondamentale selon laquelle l'information physique est partout finie et a une densité limitée, responsable de l'irréversibilité. Nous utilisons une étude statistique de résultats de simulations numériques d'un billard pour mettre en évidence une perte d'informations excessive et paradoxale que nous résolvons en invoquant une transition d'état classique vers un état quantique. Après avoir discuté de la pertinence d'une telle transition pour clarifier certains aspects problématiques de la physique statistique, nous en concluons qu'un univers calculable devrait automatiquement perdre de l'information de phase dans le temps de façon irréversible, ce qui pourrait être compensé par un gain d'information physique du à l'observation et la décohérence.

Conclusion:

Le cœur de cet article est une étude asymptotique de résultats statistiques de simulations numériques d'un billard que nous avons proposé comme modèle pour mieux comprendre les mécanismes de la perte d'information ou de la croissance de l'entropie dans un gaz. Bien que purement technique, elle a l'intérêt fondamental de mettre en évidence un paradoxe que nous appelons le "démon du déterminisme", qui pose un problème lorsqu'on tente de trouver un sens physique à l'information de phase : non seulement nous devrions admettre de travailler avec des modèles de calcul qui peuvent requérir plus d'informations que celles qu'ils sont censés calculer, mais aussi que pour préserver un déterminisme absolu, l'information physique devrait être infinie dans des zones fermées de l'espace. Or si nous considérons que l'information physique est réellement quantifiée par un quantum k ln(2) en relation avec l'entropie, cette conclusion apparaît comme inacceptable.

Nous avons donc décidé de postuler que la densité d'information physique devrait être une quantité partout finie, en lui donnant un sens purement classique qui a l'intérêt d'être plus simple et plus intuitif que la notion de complexité algorithmique. Un point remarquable est que le principe d'Heisenberg trouve alors une interprétation qui est la conséquence immédiate de cette hypothèse. Cela nous a conduit à proposer une transition classique vers quantique pour comprendre la perte d'informations et renvoyer ainsi la question du déterminisme à la mécanique quantique. Il est alors intéressant de noter que cela suggère que la mécanique quantique pourrait être une extension naturelle de la mécanique classique, pas du tout incompatible ni conflictuelle, dans la mesure où les modèles classiques ont du mal à donner un sens physique et objectif à l'information de phase dans un espace qui n'est pas quantifié.

En utilisant notre modèle de l'information physique pour clarifier les fameuses ambigüités de la thermodynamique soulevées par Gibbs et Maxwell, nous avons pu vérifier sa pertinence et en conclure qu'un système dispersif classique pourrait perdre son information de phase lorsqu'il est isolé de toute possibilité de réduction quantique par décohérence ou observation directe. Tout état de phase pourrait alors devenir au moins partiellement un état quantique et retrouver à nouveau son information physique lorsqu'il interagit avec un environnement " informé " ou un appareil de mesure. Cependant, lorsque cette information est directement apportée par l'observation, d'après la mécanique quantique elle pourrait ne pas être déjà incluse dans notre univers classique d'informations physiques et c'est ce qui justifie le titre de cet article.

On peut s'interroger sur ce qu'est réellement l'observation et son mécanisme, autant que sur la source d'information qui pourrait informer notre réalité classique à travers l'observation, mais ces questions font déjà partie du débat en mécanique quantique. Notre sentiment est simplement que notre réalité classique pourrait être immergée dans un monde quantique plus global où les notions d'espace, de temps et de causalité pourraient être bouleversées. Sans aller plus loin dans les spéculations, il reste important de remarquer que cette fonction d'interface de l'observation pourrait remettre en question la seconde loi de la thermodynamique selon laquelle l'entropie de l'univers global pourrait seulement augmenter. Quel univers global ? Si l'on considère notre univers d'information classique et le sens physique de l'entropie qui se dégage de notre modèle, en l'occurence une mesure de l'indétermination quantique, il s'avère que l'observation et donc la conscience pourraient compenser l'augmentation de l'entropie, ceci expliquant pourquoi elle pourrait rester stable ou diminuer dans les systèmes vivants. Cependant, nous ignorons totalement dans quelle proportion cela pourrait arriver et il est possible que cette contribution soit minuscule voire négligeable, car tout nous porte à croire que le monde classique qui nous entoure est déjà parfaitement informé.