La vie, l'univers et tout le reste
La réponse à la question ultime

« Le guide ultime de la mécanique quantique »

150 000 vues sur HORIZON : « L'incroyable quantique »
Livres recommandés par le professeur Kim Min-hyung et le professeur Jang Ha-seok
Les professeurs Kim Philip et Bang Yoon-gyu recommandent fortement
Prix ​​Sorov, Prix académique de l'Académie des sciences avancées

Comment tout se passe, et
Un long argument expliquant pourquoi il existe

Il existe une question célèbre posée par Richard Feynman, le légendaire physicien et lauréat du prix Nobel de physique en 1965.
« Si une grande catastrophe survenait, détruisant toutes les connaissances scientifiques, et que vous ne pouviez transmettre qu'une seule phrase à la génération suivante, quelle serait la phrase contenant le plus d'informations en le moins de mots ? »

Feynman répondit que c'était la connaissance de la mécanique quantique, que tout est composé d'atomes qui se repoussent et s'attirent les uns les autres.
Steven Weinberg, lauréat du prix Nobel de physique en 1979, et Frank Wilczek, lauréat du prix Nobel de physique en 2004, prédisent également que même si nous découvrons la théorie ultime de la science, la mécanique quantique en restera une partie, en grande partie inchangée.
Alors pourquoi les plus grands physiciens théoriciens du monde sont-ils si convaincus du caractère fondamental de la mécanique quantique ? Selon l’auteur, lauréat du prix Soroff en 2000, c’est parce que « notre univers est quantique ».

Pourquoi toute matière est-elle composée d'atomes et non d'autre chose ? Quelles sont les forces qui agissent sur les atomes ? Le destin de l'univers est-il prédéterminé ? Qu'est-ce qui est immuable ? Qu'est-ce que le temps, et quel est son lien avec le désordre ou l'information ? La vie artificielle est-elle possible ? Quel est le rapport entre prévisibilité et libre arbitre ? Quelque chose de véritablement nouveau peut-il émerger sous le ciel ? Et surtout, quel est le sens de notre existence ?

L'auteur, professeur à la Graduate School of Advanced Science et physicien de renommée mondiale, démontre que les réponses à toutes ces questions se trouvent dans la mécanique quantique et que, fondamentalement, tout converge vers la mécanique quantique.
Ce livre est une longue argumentation sur comment et pourquoi nous existons.

« Les réponses aux grandes questions de la vie sont disséminées dans chaque phrase du livre, comme les fils d’un labyrinthe. »
Kim Min-hyung (directeur de l'Institut international des sciences mathématiques d'Édimbourg, auteur de « Quand les mathématiques sont nécessaires »)

Pourquoi existons-nous ? Il est difficile de répondre à cette question car la réponse repose sur des jugements de valeur.
Et les jugements de valeur dépendent inévitablement des perspectives philosophiques et religieuses de chaque individu.
Quelle réponse la science, plutôt que la philosophie ou la religion, apporterait-elle à cette question ? En clair, la science demande « comment », et non « pourquoi ».
Alors, comment existons-nous ? Ce qui est intéressant, c'est que plus on se pose la question du « comment », plus on se rapproche du « pourquoi ».
--- p.12-13

Toute chose est à la fois particule et onde.
Les ondes électroniques stabilisent les atomes en provoquant une résonance.
Cependant, la fonction d'onde qui décrit le comportement ondulatoire de l'électron ne devrait pas être directement apparente.
Ce qui est réellement mesurable, ce n'est pas la fonction d'onde, mais la probabilité.
Mais, aussi étrange que cela puisse paraître, c'est précisément ce fait qui constitue le principe du pouvoir.
Mais la fonction d'onde ne masque pas complètement son apparence.
Pour que toute matière de l'univers possède une masse, sa fonction d'onde doit être un nombre complexe, et non une simple probabilité.
En conclusion, la mécanique quantique nous donne les principes de toutes les forces et de la masse qui soutiennent notre univers à partir du simple fait de l'existence de la fonction d'onde.
N'est-ce pas incroyablement étrange et pourtant étonnamment beau ? --- p.20

Il existe une formule que le grand physicien Feynman a qualifiée de « formule mathématique la plus étonnante ».
Voici la formule d'Euler.
Autrement dit, cette formule soutient mathématiquement et rigoureusement l'idée que toute ondulation est toujours liée à la rotation de quelque chose.
En d'autres termes, cette formule confirme mathématiquement et rigoureusement le fait que la fonction d'onde est la trotteuse d'une horloge.
La formule d'Euler est la suivante :
La raison pour laquelle la formule ci-dessus est qualifiée de « formule mathématique la plus étonnante » est qu'elle condense certains des concepts les plus importants des mathématiques en une seule formule.
Les fonctions exponentielles, les fonctions imaginaires et les fonctions trigonométriques ne sont que quelques exemples.
--- p.42

Dans le monde de la mécanique classique, régi par les lois du mouvement de Newton, tous les événements sont liés par des relations causales précises, à l'instar des machines de précision.
Nos choix font également partie de cette relation causale précise.
Donc, à proprement parler, tous nos choix sont déjà faits.
Nous ne sommes que des êtres faisant des choix prédéterminés.
Il s'agit d'une vision du monde mécaniste.
Mais si nos choix sont prédéterminés, que signifie choisir ? Par ailleurs, dans le monde de la mécanique quantique, tous les événements se produisent simultanément.
Cependant, tous les événements interagissent entre eux, et le résultat final n'est déterminé que par les probabilités.
D'une certaine manière, nous ne choisissons pas une seule option, mais nous faisons tous les choix simultanément.
Il s'agit d'une vision du monde probabiliste.
Mais si nos choix ne sont que probabilistes, que signifie choisir ? (…) Le libre arbitre existe-t-il vraiment ? --- p. 53

Le carbone peut se transformer en être humain, en graphite ou en diamant par rupture spontanée de symétrie.
Attendez une minute ! Pour autant que nous le sachions, l'univers fonctionne de manière déterministe.
Par exemple, lorsqu'une pomme tombe d'un arbre, elle ne tombe pas n'importe où et n'importe quand.
La pomme tombe exactement au moment et à l'endroit prédits par les lois du mouvement de Newton et la loi de la gravitation universelle.
En d'autres termes, la dynamique de l'univers est entièrement déterminée par les lois de la physique.
Alors, est-il seulement possible d'agir spontanément dans un univers déterministe ? Cette rupture spontanée de symétrie recèle-t-elle un secret qui nous rend tous uniques, y compris la rose, le renard et le petit prince ? — p. 94-95

Existe-t-il quoi que ce soit dans ce monde qui reste constant ? Dans le film de 2001 « Un beau jour de printemps », le protagoniste, Sang-woo, suit à vélo sa grand-mère, atteinte de démence, lorsqu’elle quitte la maison.
Comme toujours, ma grand-mère est allée à la gare chercher mon grand-père décédé.
Après avoir longtemps attendu son grand-père, qui ne revient jamais, sur un banc de gare avec sa grand-mère, Sang-woo annonce à sa grand-mère qu'il est temps de rentrer à la maison.
Ensuite, Sang-woo rencontre Eun-soo, qui travaille comme réalisatrice dans une station de radio-télévision à Gangneung.
Sangwoo, ingénieur du son, parcourt la province de Gangwon avec Eunsu pour enregistrer divers sons, et un jour, après avoir terminé un enregistrement tard dans la nuit, il ramène Eunsu chez lui.
Eun-soo, qui éprouvait des sentiments pour Sang-woo autant que Sang-woo en éprouvait pour elle, interroge Sang-woo en entrant dans la maison.
« Tu veux manger des ramen ? » (…) Reposons la question.
Existe-t-il quoi que ce soit dans ce monde qui demeure constant ? --- p.99-101

Les lecteurs croient-ils au destin ? En termes simples, le destin est l’idée que tout est prédéterminé.
Le destin semble être une perspective qui correspond très bien à la vision physique du monde.
Selon la physique, étant donné les conditions initiales, la dynamique de toutes les particules est parfaitement déterminée par les lois de la physique.
En principe, le destin de l'univers est donc lui aussi prédéterminé par les conditions initiales.
C’est le point de vue de la vision mécaniste du monde ou du déterminisme scientifique.
--- p.168

Pour savoir si la vie artificielle est possible, il faut d'abord comprendre ce qu'est la vie artificielle.
Et pour savoir ce qu'est la vie artificielle, il faut savoir ce qu'est la vie.
Commençons donc par une anecdote célèbre qui illustre les caractéristiques de la vie.
René Descartes, le célèbre philosophe, mathématicien et physicien français, a un jour affirmé lors d'une rencontre avec la reine Christine de Suède que le corps humain n'était pas différent d'une machine.
Pour reprendre les mots du philosophe, la perspicace reine Christine souligne une caractéristique importante de la vie :
« Alors montrez-moi que cette horloge peut donner naissance à son propre enfant. » — p. 261-262

Réfléchissons à tout ce que la mécanique quantique nous a apporté jusqu'à présent, tel qu'expliqué dans ce livre.
*La mécanique quantique stabilise les atomes par résonance des fonctions d'onde.
*La mécanique quantique fournit le principe de la force par le biais de la symétrie de jauge.
*La mécanique quantique se combine au chaos pour donner naissance à la deuxième loi de la thermodynamique.
*La mécanique quantique attribue une masse à chaque particule de l'univers par le biais d'une brisure spontanée de symétrie.
En définitive, la mécanique quantique nous fournit presque tout ce dont nous avons besoin pour exister.

--- p.316