Cosmologie quantique Quelques rêveries mathématiques entre deux infinis

La cosmologie quantique : mythes et réalités.

Le 13/01/2023

Dans Actualités

 Alors comme ça, vous pensez que la cosmologie quantique n’existe pas comme discipline en tant que telle ?

Vous avez peut-être raison, mais partiellement seulement.

Eh bien prenons quelques instants pour taper ces deux mots dans un moteur de recherche et émerveillons-nous !

Les avis qui sèment le doute.

Bien entendu, dans le cadre des sciences rationnelles, le doute est toujours justifié ; Descartes-(cet-inconnu) ne me démentirait pas.

En parcourant les réponses proposées sur Internet, ce doute sera en partie renforcé et l’article de l’encyclopédie libre Wikipédia [01] consolidera votre première impression puisqu’il emploie le qualificatif de discipline spéculative. Et les spéculateurs n'ont pas bonne presse dans le monde des sciences.

Mais Christophe Colomb n’avait-il pas lui-aussi fait un pari complètement fou en partant à la découverte des Indes par la route occidentale ?

D’autres réponses vous conforterons encore plus dans vos doutes par le simple fait que certains auteurs francophones, par exemple Marc Lachièze-Rey dans [02 ; 2000], publient leurs réflexions dans une revue consacrée à la philosophie, ou que certains autres, tel Thomas Lepeltier dans [03 ; 2006], se posent la question de savoir si un tournant dogmatique est en train de s’opérer en cosmologie et donc, de facto, placent la discussion à un niveau religieux et non pas scientifique.

Certaines revues en ligne ne lèvent pas plus le voile sulfureux entourant le sujet ; par exemple [04] le traite en laissant penser que la notion de cosmologie quantique se rapporte plus ou moins automatiquement à la très suspecte hypothèse des univers parallèles.

L’article de la revue [05], prend sa source dans celui publié sur Wikipédia en 2006 et définit aussi la cosmologie quantique comme la branche, aujourd'hui quelque peu spéculative, de la cosmologie qui vise à décrire les premiers instants de l'univers.

Il est vrai que nous n’étions pas là lors de la naissance de l’univers et que nous n’y serons jamais.

Cependant, nous savons que l’énergie et que la lumière se propagent dans l’espace au cours du temps.

Ce qui justifie la construction de télescope (par exemple le James Web Telescope) pour tenter de capter les images issues de nos origines ; aussi longtemps que la discussion se place dans le cadre du modèle cosmologique standard basé sur la théorie de la gravitation construite par A. Einstein.

Les approches réalisées pour explorer ce nouveau territoire scientifique.

Pourtant, à peu près à la même époque, des auteurs s’exprimant dans la langue de Shakespeare ou en américain, par exemple D.L. Wiltshire qui publie une introduction à la cosmologie quantique dans [06 ; v1 en fin 2000], placent d’emblée la discussion sur un plan scientifique. Ce iatus culturel ouvre une fois de plus un débat profond sur la manière dont les sciences sont abordées et ressenties en France ; voir mon article : Les Français et les sciences.

Les formalismes canoniques en gravitation quantique (dont la cosmologie quantique est présupposée être une sous-branche) sont fondés sur une quantification de la relativité générale d’A. Einstein formulée dans un cadre hamiltonien. Les pionniers de cette approche sont notamment Dirac, Bergmann, Arnowitt, Deser, Misner, Wheeler et DeWitt.

La gravitation quantique acquière progressivement ses lettres de noblesse, notamment grâce aux travaux d’A. Ashtekar et de Bojowald.

La branche francophone prend conscience de l’intérêt de positionner le sujet sur le plan rationnel un peu plus tard. Elle participe au développement de la gravitation quantique dite « à boucles », à laquelle C. Rovelli contribue activement.

Une analyse des travaux d’A. Einstein met en évidence une problématique autour de la notion de temps ; ce qui implique indirectement la nécessité pour les théories alternatives de résoudre la question de l’émergence de la notion de temps, voir par exemple l’article [07 ; 2013].

Bibliographie indicative

[01Contenu soumis à la licence CC-BY-SA 3.0. Source : Article Cosmologie quantique de Wikipédia en français (auteurs)

[02] Lachièze-Rey, Marc. “COSMOLOGIE QUANTIQUE.” Revue Internationale de Philosophie 54, no. 212 (2) (2000): 329–50 ; www.jstor.org/stable/23955587.

[03] Lepeltier, Thomas : « Un tournant dogmatique de La Cosmologie? Note Critique. »  Revue Philosophique de Louvain, 104, no. 2 (2006): 347–60 ; www.jstor.org/stable/26342441.

[04] La cosmologie quantique ; (site non sécurisé) www.astrosurf.com/luxorion/cosmos-quantique3.htm.

[05] Cosmologie quantique - Définition et explications ; www.techno-science.net/glossaire-definition/Cosmologie-quantique.html.

[06] An introduction to quantum cosmology; arXiv:gr-qc/0101003, 60 pages.

[07] L’effet EPR fait-il émerger le temps en cosmologie quantique ? www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-effet-epr-fait-il-emerger-temps-cosmologie-quantique-49996/, 5 novembre 2013.

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