La théorie quantique peut tordre la cause et l'effet en boucles, l'effet causant la cause

(sakkmesterke/iStock/Getty Images)

Causalité est l'un de ces sujets scientifiques difficiles qui peuvent facilement s'égarer dans le domaine de la philosophie.

La relation de la science avec le concept a commencé assez simplement : un événement provoque un autre événement plus tard dans le temps. C'était la compréhension standard de la communauté scientifique jusqu'à l'introduction de la mécanique quantique.

Puis, avec l'introduction de la fameuse 'action effrayante à distance' qui est un effet secondaire du concept de intrication quantique , les scientifiques ont commencé à remettre en question cette simple interprétation de la causalité.



Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université Libre de Bruxelles (ULB) et de l'Université d'Oxford ont mis au point une théorie qui remet encore plus en question cette vision standard de la causalité en tant que progression linéaire de la cause à l'effet.

Dans leur nouvelle structure théorique, la cause et l'effet peuvent parfois avoir lieu en cycles, l'effet causant en fait la cause.

La domaine quantique lui-même tel qu'il est actuellement compris est intrinsèquement désordonné.

Il n'y a pas de véritable compréhension des choses à cette échelle, qui peut être considérée comme un ensemble de probabilités mathématiques plutôt que comme des réalités. Ces probabilités ne se prêtent pas non plus exactement à l'idée d'une interaction définie de cause à effet entre les événements.

Les chercheurs ont encore brouillé les cartes à l'aide d'un outil connu sous le nom de transformation unitaire .

En termes simples, une transformation unitaire est un fudge utilisé pour résoudre certains des problèmes mathématiques nécessaires pour comprendre les systèmes quantiques complexes. Son utilisation permet de résoudre le fameux Équation de Schrödinger réalisable avec de vrais ordinateurs.

Pour donner une explication plus complète, il faut se plonger un peu dans «l'espace» dans lequel la mécanique quantique opère.

En mécanique quantique, le temps est simplement une autre dimension qui doit être prise en compte de la même manière que les trois dimensions habituelles de ce que nous considérons comme un espace linéaire. Les physiciens utilisent généralement un autre outil mathématique appelé Hamiltonien pour résoudre l'équation de Schrödinger.

Un hamiltonien, bien qu'il s'agisse d'un concept mathématique, dépend souvent du temps. Cependant, c'est aussi la partie de l'équation qui est modifiée lorsqu'une transformation unitaire est introduite.

Dans le cadre de cette action, il est possible d'éliminer la dépendance temporelle de l'hamiltonien, de faire en sorte qu'au lieu d'exiger du temps pour aller dans une certaine direction (c'est-à-dire pour que l'action et la réaction se déroulent linéairement), le modèle tourne plus dans un cercle qu'une ligne droite, avec une action provoquant une réaction et une réaction provoquant une action.

Si tout cela n'est pas assez déroutant, il y a des implications extrêmement difficiles à concevoir de ce modèle (et pour être clair, d'un niveau macro, ce n'est qu'un modèle).

Un aspect important est que cette découverte n'a que peu ou pas de rapport avec les causes et les effets quotidiens.

Les causes et les effets qui seraient cycliques dans ce cadre « ne sont pas locaux dans l'espace-temps », selon le communiqué de presse de l'ULB, il est donc peu probable qu'elles aient un impact sur la vie de tous les jours.

Même s'il n'a pas d'impact quotidien maintenant, ce cadre pourrait laisser entrevoir un théorie combinée de la mécanique quantique et relativité générale qui a été le prix le plus recherché en physique pendant des décennies.

Si cette synthèse est un jour pleinement réalisée, il y aura plus d'implications pour la vie quotidienne que les simples questions existentielles de savoir si nous contrôlons réellement nos propres actions ou non.

Cet article a été initialement publié par Univers aujourd'hui . Lis le article original .

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