Contents
Il y a beaucoup d’idées intéressantes dans le domaine de la physique, surtout dans la physique moderne. La matière existe en tant qu’état d’énergie, tandis que les ondes de probabilité se propagent dans l’univers. L’existence elle-même peut n’exister que sous la forme de vibrations sur des cordes microscopiques et trans-dimensionnelles. Voici quelques-unes des idées les plus intéressantes de la physique moderne. Certaines sont des théories à part entière, comme la relativité, mais d’autres sont des principes (hypothèses sur lesquelles les théories sont construites) et d’autres encore sont des conclusions tirées de cadres théoriques existants, mais toutes sont vraiment bizarres.
La matière et la lumière ont les propriétés des ondes et des particules simultanément. Les résultats de la mécanique quantique montrent clairement que les ondes présentent des propriétés semblables à celles des particules et que les particules présentent des propriétés semblables à celles des ondes, en fonction de l’expérience spécifique. La physique quantique est donc en mesure de décrire la matière et l’énergie en se basant sur des équations d’ondes qui se rapportent à la probabilité qu’une particule existe à un certain endroit et à un certain moment.
La théorie de la relativité d’Einstein repose sur le principe que les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs, quel que soit l’endroit où ils se trouvent ou la vitesse à laquelle ils se déplacent ou s’accélèrent. Ce principe apparemment de bon sens prédit des effets localisés sous la forme d’une relativité spéciale et définit la gravitation comme un phénomène géométrique sous la forme d’une relativité générale.
Probabilité quantique et problème de mesure
La physique quantique est définie mathématiquement par l’équation de Schroedinger, qui décrit la probabilité qu’une particule soit trouvée à un certain moment. Cette probabilité est fondamentale pour le système, elle n’est pas seulement le résultat de l’ignorance. Cependant, une fois qu’une mesure est effectuée, on obtient un résultat précis.
Le problème de la mesure est que la théorie n’explique pas complètement comment l’acte de mesure provoque réellement ce changement. Les tentatives de résolution du problème ont donné lieu à des théories intrigantes.
Le physicien Werner Heisenberg a développé le principe d’incertitude d’Heisenberg, qui stipule que lorsque l’on mesure l’état physique d’un système quantique, il y a une limite fondamentale à la précision qui peut être atteinte.
Par exemple, plus vous mesurez précisément l’impulsion d’une particule, moins vous mesurez précisément sa position. Là encore, selon l’interprétation d’Heisenberg, il ne s’agit pas seulement d’une erreur de mesure ou d’une limitation technologique, mais d’une véritable limite physique.
Dans la théorie quantique, certains systèmes physiques peuvent s’enchevêtrer, c’est-à-dire que leurs états sont directement liés à l’état d’un autre objet situé ailleurs. Lorsqu’un objet est mesuré et que la fonction d’onde de Schroedinger s’effondre dans un état unique, l’autre objet s’effondre dans son état correspondant … quelle que soit la distance entre les objets (c’est-à-dire la non-localité).
Einstein, qui a appelé cet enchevêtrement quantique « action effrayante à distance », a éclairé ce concept avec son EPR Paradoxe.
La théorie des champs unifiés est un type de théorie qui tente de réconcilier la physique quantique avec la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Il existe plusieurs théories spécifiques qui relèvent de la théorie des champs unifiés, notamment la gravité quantique, la théorie des cordes / théorie des supercordes / théorie M, et la gravité quantique des boucles
Quand Albert Einstein a développé la théorie de la relativité générale, il a prédit une possible expansion de l’univers. Georges Lemaitre pensait que cela indiquait que l’univers commençait en un seul point. Le nom de « Big Bang » a été donné par Fred Hoyle alors qu’il se moquait de cette théorie lors d’une émission de radio.
En 1929, Edwin Hubble a découvert un redshift dans les galaxies lointaines, indiquant qu’elles s’éloignaient de la Terre. Le rayonnement micro-ondes du fond cosmique, découvert en 1965, a soutenu la théorie de Lemaitre.
Matière noire et énergie noire
Sur des distances astronomiques, la seule force fondamentale significative de la physique est la gravité. Les astronomes constatent cependant que leurs calculs et leurs observations ne concordent pas tout à fait.
Une forme de matière non détectée, appelée matière noire, a été théorisée pour y remédier. Des preuves récentes confirment l’existence de la matière noire.
D’autres travaux indiquent qu’il pourrait exister une énergie sombre, également.
Selon les estimations actuelles, l’univers est composé à 70 % d’énergie noire, à 25 % de matière noire et à 5 % seulement de matière ou d’énergie visible.
Conscience quantique
En essayant de résoudre le problème des mesures en physique quantique (voir ci-dessus), les physiciens se heurtent fréquemment au problème de la conscience. Bien que la plupart des physiciens tentent de contourner le problème, il semble qu’il existe un lien entre le choix conscient d’une expérience et le résultat de celle-ci.
Certains physiciens, notamment Roger Penrose, pensent que la physique actuelle ne peut pas expliquer la conscience et que la conscience elle-même a un lien avec l’étrange domaine quantique.
Des preuves récentes montrent que si l’univers était à peine différent, il n’existerait pas assez longtemps pour qu’une vie se développe. Les chances qu’un univers dans lequel nous pouvons exister sont très faibles, basées sur le hasard.
Le principe anthropique controversé stipule que l’univers ne peut exister que si une vie à base de carbone peut naître.
Le principe anthropique, bien qu’intriguant, est plus une théorie philosophique que physique. Pourtant, le principe anthropique pose un intrigant puzzle intellectuel.
