À partir des premières explorations de la thermodynamique et de la caractérisation du rayonnement du corps noir, Max Planck a prédit l'existence d'une valeur d'attente non nulle pour la densité d'énergie électromagnétique du vide quantique ou énergie du point zéro (ZPE).

À partir de la mécanique d'un oscillateur quantique, Planck a dérivé le spectre du corps noir, qui répondait à la loi de Stefan-Boltzmann avec un terme de non-vanification restant où la somme de tous les modes d'oscillation divergeait à l'infini en chaque point du champ.

Dans la dérivation moderne, les fonctions de corrélation sont utilisées pour dériver le comportement cohérent des opérateurs de création et d'annihilation.

Bien qu'une approche courante consiste à normaliser l'hamiltonien de sorte que tous les modes de l'état fondamental s'annulent, fixant artificiellement l'énergie du point zéro à zéro, l'énergie du point zéro est essentielle pour la cohérence mathématique de la mécanique quantique car elle maintient la non-commutativité des opérateurs de création et d'annihilation, ce qui aboutit au principe d'incertitude d'Heisenberg.

Notre calcul démontre que les modes cohérents des fonctions de corrélation au temps caractéristique du proton résultent correctement dans l'émergence de sa masse directement à partir des modes de fluctuation du vide quantique.

Nous constatons également que cette valeur énergétique est compatible avec une cavité de Casimir de la même distance caractéristique.

En conséquence, nous avons développé une solution analytique décrivant à la fois la structure de l'espace-temps quantique en tant que fluctuations du vide et extrapolant cette structure à la dynamique de surface du proton afin de définir un mécanisme d'écrantage des fluctuations électromagnétiques à une échelle donnée.

A partir d'un premier écrantage à la longueur d'onde Compton réduite du proton, nous trouvons une relation directe avec les équations de champ d'Einstein et la solution de Schwarzschild décrivant un terme source pour l'énergie interne du proton émergeant des fluctuations électromagnétiques du point zéro.

Un second écrantage des fluctuations du vide est trouvé au rayon de charge du proton, ce qui donne avec précision la masse au repos.

En tenant compte de l'écran initial, nous calculons la valeur du rayonnement de Hawking de la structure centrale de Schwarzschild et constatons qu'elle est équivalente à l'énergie de la masse au repos qui se diffuse dans la structure interne du proton.

Le gradient de pression ou les forces de pression qui en résultent sont calculés et correspondent très bien à toutes les valeurs mesurées de la force de couleur et de la force forte résiduelle typiquement associées au confinement des quarks-antiquarks et des tubes de flux de gluons.

En conséquence, nous sommes en mesure d'unifier toutes les forces de confinement avec la force gravitationnelle émergeant de la courbure de l'espace-temps induite par les fluctuations électromagnétiques quantiques du vide.

Enfin, nous avons appliqué le mécanisme d'écrantage de la densité d'énergie du vide quantique à l'univers observable et calculé la densité d'énergie critique correcte généralement donnée pour la masse-énergie totale de l'univers.

Nous modélisons un morceau de texte de langage humain racontant une histoire au moyen de la structure quantique décrivant un gaz de Bose dans un état proche d'un condensat de Bose-Einstein à la température du zéro absolu.

Pour cela, nous introduisons des niveaux d'énergie pour les mots (concepts) utilisés dans l'histoire et nous introduisons également la nouvelle notion de "cogniton" comme quantum de la pensée humaine.

Les mots (concepts) sont alors des cognitons dans différents états d'énergie comme c'est le cas pour les photons dans différents états d'énergie, ou états de fréquence radiative différente, lorsque le gaz boson considéré est celui des quanta du champ électromagnétique.

Nous montrons que la statistique de Bose-Einstein fournit un très bon modèle pour ces morceaux de textes racontant des histoires, aussi bien pour les histoires courtes que pour les histoires longues de la taille de romans.

Nous analysons un lien inattendu avec la loi de Zipf dans le langage humain, le classement de Zipf relatif aux niveaux d'énergie des mots, et le graphique de Bose-Einstein coïncidant avec le graphique de Zipf.

Nous étudions la question de "l'identité et de l'indiscernabilité" dans cette nouvelle perspective et nous conjecturons que la façon dont on peut facilement comprendre comment deux "mêmes concepts" sont "absolument identiques et indiscernables" dans le langage humain est également la façon dont les particules quantiques sont absolument identiques et indiscernables dans la réalité physique, fournissant ainsi de nouvelles preuves pour notre interprétation conceptuelle de la théorie quantique.

On suppose généralement, et on tient pour acquis, que la réalité est entièrement contenue dans l'espace.

Cependant, en examinant de plus près le comportement étrange des entités du micro-monde, nous sommes contraints d'abandonner un tel préjugé et de reconnaître que l'espace n'est qu'une cristallisation temporaire d'un petit théâtre pour la réalité, où les entités matérielles peuvent prendre place et se rencontrer.

Plus précisément, des phénomènes tels que l'intrication quantique, les effets d'interférence quantique et l'indiscernabilité quantique, lorsqu'ils sont analysés attentivement, nous indiquent qu'il y a beaucoup plus dans notre réalité physique que ce qui rencontre nos yeux humains tridimensionnels.

Mais si les éléments constitutifs de notre réalité physique sont non spatiaux, qu'est-ce que cela signifie ?

Pouvons-nous comprendre quelle est la nature d'une entité non spatiale ? Et si oui, quelles sont les conséquences pour notre vision du monde dans lequel nous vivons et évoluons en tant qu'espèce ?

Cet article a été rédigé en gardant à l'esprit l'un des objectifs du Centre Leo Apostel d'études interdisciplinaires, à savoir une large diffusion des connaissances scientifiques. Il s'adresse donc à un public transversal de lecteurs, universitaires ou non, en espérant stimuler ainsi le dialogue interdisciplinaire sur les questions fondamentales de la science.

Comment pouvons-nous expliquer le comportement étrange des entités quantiques et relativistes ? Pourquoi se comportent-elles d'une manière qui défie notre intuition sur la façon dont les entités physiques devraient se comporter, compte tenu de notre expérience ordinaire du monde qui nous entoure ?

Dans cet article, nous répondons à ces questions en montrant que le comportement des entités quantiques et relativistes n'est pas si étrange après tout, si nous considérons seulement ce que leur nature pourrait être : non pas une nature objectale, mais une nature conceptuelle.

Non pas dans le sens où les entités quantiques et relativistes seraient des concepts humains, mais dans le sens où elles partageraient avec ces derniers une même nature conceptuelle, de la même manière que les ondes électromagnétiques et sonores, bien que des entités très différentes, peuvent partager une même nature ondulatoire.

Lorsque cette hypothèse est adoptée, c'est-à-dire lorsqu'une interprétation conceptuelle de la nature profonde des entités physiques est prise au sérieux, de nombreuses difficultés d'interprétation disparaissent et notre monde physique retrouve un sens, même si notre vision de celui-ci devient radicalement différente de ce que nos préjugés classiques nous faisaient croire au départ.

Comment l'interprétation conceptualiste peut rendre la mécanique quantique intuitive et compréhensible.

Cette vidéo est la traduction en français de la conférence que j’ai donné (avec Diederik Aerts) au « VII International Workshop on Quantum Mechanics and Quantum Information, April 15-16 and 22-23, 2021 », sur le thème de l’ontologie e métaphysique quantique.

https://link.springer.com/article/10.1007/s10699-018-9557-z

https://link.springer.com/article/10.1007/s10699-020-09719-4

https://link.springer.com/article/10.1007/s10699-019-09633-4

https://www.massimilianosassolidebianchi.ch/

Version anglaise: https://www.youtube.com/watch?v=m0gebmi2_VY

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C'est hyper technique. Mais le gars il te lance sur l'interprétation conceptualiste de la physique quantique.
→ Les physiciens sont trop attaché au modèle spatial, à jouer avec des objets. C'est pour ça que pour la plupart des physiciens la physique quantique n'est pas compréhensible intuitivement.

Selon l'idée conceptualiste la physique quantique c'est un langage fait de concepts. On a donc des paradoxes, comme le fait qu'une tomate 🍅 peut être à la fois un fruit 🍎 et un légume 🍅 (on voit les propositions d'image de ma "touch bar" quand j'écris.. elle fait un choix de type légume pour la tomate.. alors que botaniquement on parle de fruit pour la tomate !)
Quand tout est concept linguistique, hop.. la physique quantique devient simple.
En fait c'est ainsi que ce mouvement conceptuel est arrivé en physique, c'est d'abord en appliquant des lois de la mécanique quantique à la linguistique. Par exemple on explique tout à fait bien la loi de Zipf. Celle qui classe la fréquence des caractères dans un texte. (qui ouvre sur les lois fractales aussi). C'est un des fondements de la compression des Zip.. la loi de Zipf... d'où le nom qui est proche. Ce qui introduit directement l'explication suivante:

Les intrications quantiques sont juste des liens de sens comme on le fait très souvent avec les mots ! C'est pour ça que deux "objets" spatialement non lié on un lien quand même.

→ ça me fait penser aux synchronicités de Jung. Des relations non causales, mais des relations de sens.
→ Ces idées me conforte de plus en plus que nous vivons dans un jeu vidéo. C'est le sens qui primes dans notre réalité, pas la logique de spatialisation des objets.

Cela fait quelques années que l'idée fait son chemin, mais jamais jusqu'ici elle avait été appuyée par des preuves aussi robustes : une équipe internationale vient de confirmer, imagerie cérébrale à l'appui, que notre pensée suit les lois quantiques.

C’est de pensée qu’on parle et non pas de biologie : cette étude dit non pas que le cerveau et ses milliards de neurones sont un système physique quantique, mais que notre pensée, la manière dont on traite les informations, dont on apprend et dont on fait des choix, suit une logique quantique.
Commençons par un exemple. Supposons que l’on soit au restaurant face au choix « fromage ou dessert ». Selon les modèles classiques de la pensée, les centres de décision du cerveau vont considérer séparément chaque alternative, dérouler un scénario « camembert » et un scénario « crème brûlée » pour sonder les réactions d’appétit, les comparer puis prendre acte de l’alternative qui déclenche le plus d’expectative : la décision s’impose.

Dans un modèle de pensée quantique, l’hypothèse est que le cerveau ne sépare pas l’alternative « camembert ou crème brulée » : il déroule des scénarios où les deux coexistent, faisant varier la part de l’un et de l’autre dans une sorte de superposition de pensées où il y aurait plus ou moins de camembert, plus ou moins de crème brûlée.

Surtout, ce modèle stipule que le choix ne résulte pas du sondage d’un désir préexistant qu’il suffit d’exhumer : il se définit au moment même où il se fait. Et alors, il modifie l’état d’esprit de celui qui l’a fait.

Lire aussi : L’erreur d’Einstein : un voyage dans un espace-temps cérébral

« Pensée quantique » : Une première confirmation neurologique

Ceux qui sont familiers des étranges lois de la physique quantique auront reconnu la similitude : alors qu’en physique classique, on considère que l’état des particules (ou de tout autre système physique) est toujours bien déterminé – en vitesse, en énergie, en position – même quand on ne les observe pas, en physique quantique ces paramètres sont indéterminés jusqu’au moment où on les mesure : c’est seulement alors qu’ils se précisent, changeant alors l’état des particules mesurées.
Or voilà, depuis quelques années, des tests de comportement ont conduit les psychologues et cogniticiens sur la piste d’un modèle quantique plutôt que classique, mais l’analyse ne portait que sur les comportements.

Or dans la nouvelle étude, les clichés du cerveau de volontaires en train d’apprendre à faire un bon choix (dans la perspective d’un gain d’argent) prouveraient que l’hypothèse est la bonne. C’est là la première confirmation neurologique de l’hypothèse.

Les modèles quantiques plus efficaces

Concrètement, les chercheurs ont soumis 101 volontaires à un test très utilisé en sciences cognitives : l’Iowa Gambling Task (en anglais), un jeu de cartes avec récompense ou punition (en argent) qui permet de suivre le processus d’apprentissage d’une personne, aussi bien du point de vue du comportement que par des mesures physiologiques et de l’imagerie IRM fonctionnelle.

Les chercheurs ont alors observé (statistiquement) que le cerveau des volontaires activait simultanément et en parallèle plusieurs zones (dont celles impliquées dans les récompenses et les punitions) d’une manière bien mieux explicable par des modèles de traitement des informations de type quantique que par des modèles classiques.

Ce n’est bien sûr qu’une première preuve, surtout que les modèles quantiques incluent d’autres phénomènes de la pensée qui n’ont pas été testés ici, comme l’interférence, l’intrication ou l’oscillation.

Mais compte tenu de la supériorité prouvée du calcul quantique sur le calcul classique, qui peut être vu comme un calcul massivement parallèle plutôt que séquentiel, il n’y a pas d’étrangeté à supposer que durant l’évolution le cerveau – champion du traitement des informations – a mis en place une stratégie basée sur ce type de calcul. D’où l’adéquation des modèles suivant une logique quantique.
Un article initialement publié en mai 2020.

Une expérience que nous avons menée de 2012 à 2013, qui n'avait pas été rapportée auparavant, visait à explorer les effets psychophysiques possibles résultant de l'interaction d'un esprit humain avec un système quantique. Les participants ont concentré leur attention vers ou loin des fentes d'un système optique à double fente pour voir si le motif d'interférence serait affecté. Les données ont été recueillies auprès de 25 personnes lors de sessions individuelles d'une demi-heure ; chaque personne a répété le test dix fois pour un total de 250 sessions planifiées. Des sessions "fictives", conçues pour imiter les sessions expérimentales sans la présence d'observateurs, ont été organisées immédiatement avant et après à titre de contrôle. Sur la base de l'analyse prévue, aucune preuve d'un effet psychophysique n'a été trouvée. Comme cette expérience différait de deux façons essentielles des expériences similaires à double fente rapportées précédemment, deux analyses exploratoires ont été développées, l'une basée sur une simple analyse spectrale du schéma d'interférence et l'autre sur la visibilité des franges. Pour les données expérimentales, les résultats ont corroboré le modèle de résultats prédit par un effet psychophysique causal, la métrique spectrale entraînant un effet de 3,4 sigma (p = 0,0003), et la métrique de la visibilité des franges entraînant 7 des 22 franges testées au-dessus de 2,3 sigma après ajustement pour l'inflation des erreurs de type I, l'une de ces franges étant à 4,3 sigma au-dessus du hasard (p = 0,00001). Les mêmes analyses appliquées aux données sur le simulacre ont montré des résultats uniformément nuls. D'autres analyses explorant la possibilité que ces résultats soient dus à des artefacts banals, tels que des fluctuations de température ou de vibration, n'ont montré aucune preuve de telles influences. De futures études utilisant les mêmes protocoles et méthodes d'analyse seront nécessaires pour déterminer si ces résultats exploratoires sont idiosyncratiques ou reflètent une véritable influence psychophysique.

Radin, D., Wahbeh, H., Michel, L., & Delorme, A. (2021). Psychophysical interactions with a double-slit interference pattern: Exploratory evidence of a causal influence. Physics Essays, 34(1), 79-88.

doi.org/10.4006/0836-1398-34.1.79

Quelle est la nature du temps? Qu'est-ce qu'une ligne de temps? Oui, on peut programmer son futur et changer son passé !