« Une aventure physique vers le « monde réel » dans lequel nous vivons ! »
Le physicien de renommée mondiale Carlo Rovelli affirme
Tout ce qui constitue les êtres humains, l'espace-temps et l'univers

Livre de l'année 2016 selon l'Observer Telegraph * Meilleure vente du Los Angeles Times * Sélection des rédacteurs de Wired

« Une aventure physique vers le « monde réel » dans lequel nous vivons ! »
Carlo Rovelli sur les humains, l'espace-temps et tout ce qui constitue l'univers

Un autre chef-d'œuvre de Carlo Rovelli, faisant suite au best-seller international « La physique de chaque instant ».
Des théories fondamentales qui ont révolutionné la physique du XXe siècle aux idées novatrices les plus récentes, ce livre explore le vaste univers et la réalité de l'espace-temps qui le compose, selon une perspective inédite intégrant la relativité générale et la théorie quantique.
L'auteur Carlo Rovelli a créé un nouveau concept appelé « gravité quantique à boucles » qui combine la théorie de la relativité et la mécanique quantique, et a réalisé des progrès significatifs dans la résolution des mystères des trous noirs et de l'univers, ce qui lui a valu le surnom de « second Stephen Hawking » et de « maître de la cosmologie ».
En expliquant des théories scientifiques de pointe dans un langage courant plutôt qu'en utilisant un jargon complexe et pompeux, il transmet avec force un «spectacle de la réalité» d'une beauté à couper le souffle, jamais vu auparavant.
Elle nous aide à explorer la beauté et le mystère de l'univers dans lequel nous vivons.
Publié en Italie en 2014, « Le monde tel que nous le voyons n'est pas réel » est depuis lors un best-seller de longue durée dans toute l'Europe, y compris au Royaume-Uni, en France et en Espagne, et les livres de Carlo Rovelli se sont vendus à plus de 3 millions d'exemplaires dans le monde, ce qui est inhabituel pour un livre scientifique.
De plus, il a été sélectionné comme « Livre de l'année » par des médias internationaux influents tels que The Guardian, The Telegraph et The Observer, recevant une reconnaissance à la fois pour sa popularité et sa valeur artistique, et s'imposant comme un best-seller scientifique à millions d'exemplaires vendus.

Ce que nous voyons à travers la fenêtre ouverte par la physique nous surprend toujours.
Nous avons beaucoup appris sur l'univers.
Au fil des siècles, nous avons pris conscience du nombre d'idées fausses que nous avions.
Nous pensions que la Terre était plate, un centre immobile autour du monde.
Je pensais que l'univers était petit et immuable.
Nous pensions autrefois que les humains constituaient une espèce distincte, sans lien de parenté avec les autres animaux.
Mais aujourd'hui, nous connaissons les quarks, les trous noirs, les particules de lumière, les ondes spatiales et la structure moléculaire unique de chaque cellule de notre corps.
L'humanité est comme un enfant qui grandit et découvre avec surprise que le monde ne se limite pas à sa chambre et à son terrain de jeu.
J'ai été stupéfait de découvrir que le monde était si vaste, qu'il y avait des milliers de choses à découvrir et tant d'idées différentes de ce que je connaissais au départ.
L'univers est multiforme et infini, et nous découvrons sans cesse de nouveaux aspects de celui-ci.
Plus nous en apprenons sur le monde, plus nous sommes émerveillés par sa diversité, sa beauté et sa simplicité.
p.9

Les recherches présentées dans ce livre sont en cours.
Nous parlons de ce que nous apprenons, de ce que nous savons et de ce que nous commençons tout juste à comprendre concernant les propriétés fondamentales des choses.
Ce livre commence par explorer les origines lointaines de certaines idées essentielles à notre compréhension du monde actuel.
Il explique ensuite l'essence de deux grandes découvertes du XXe siècle : la théorie de la relativité générale d'Einstein et la mécanique quantique.
Compte tenu des signaux récents provenant de la nature, tels que la confirmation du modèle standard de l'Univers par le satellite Planck et l'échec du CERN à détecter la particule supersymétrique tant attendue, nous discutons de l'état actuel de la recherche mondiale en gravité quantique.
Nous explorerons plus en détail la structure granulaire de l'espace, la disparition du temps à l'échelle microscopique, la physique du Big Bang, l'origine de la chaleur dans les trous noirs et le rôle de l'information dans les fondements de la physique.
p.11

Le livre commence par une histoire de Milet, il y a 26 siècles.
Pourquoi un livre sur la gravité quantique commence-t-il par un événement aussi ancien et par les pensées des anciens ? Les lecteurs désireux d’en apprendre davantage sur la nature quantique de l’espace devraient mettre de côté ces objections.
Il est beaucoup plus facile de comprendre une idée si l'on part de ses racines, de l'endroit où elle a germé.
Et nombre des idées qui se sont révélées efficaces pour nous aider à comprendre le monde remontent à plus de deux mille ans.
Si nous examinons brièvement sa genèse, les idées deviendront plus claires, et les étapes suivantes seront plus simples et plus naturelles à comprendre.
Mais il y a une autre raison.
Car certaines questions posées dès l'Antiquité restent cruciales pour notre compréhension du monde.
Certaines des idées les plus récentes sur la structure spatiale s'appuient sur des concepts et des arguments introduits à cette époque.
En abordant ces idées issues d'un passé lointain, je soulèverai des questions qui seront au cœur de la gravité quantique.
Cela nous permettra de faire la distinction entre les idées qui remontent aux origines mêmes de la pensée scientifique et celles qui sont radicalement nouvelles lorsqu'il s'agit de gravité quantique.
Comme nous le verrons, il existe un lien étonnamment étroit entre les questions posées par les scientifiques de l'Antiquité et les réponses trouvées par Einstein et la gravité quantique.
p.18




Alors, qu'ont découvert Leucippe et Démocrite ? Les Milésiens avaient compris que le monde pouvait être appréhendé par la raison.
Convaincu que divers phénomènes naturels devaient avoir une origine simple, il tenta de comprendre quelle pouvait être cette origine.
J'ai découvert une sorte de substance fondamentale qui constitue toute chose.
Anaximène de Milet pensait que cette substance fondamentale se transformait d'un élément à l'autre, se condensant ou se diluant pour former le monde.
C'était la première fois que la physique voyait le jour.
C'était rudimentaire et imparfait, mais c'était la bonne direction.
Pour appréhender l'ordre caché du monde, il fallait une certaine idée, une grande idée, une vision grandiose.
Leucippe et Démocrite ont justement eu une idée de ce genre.
p.24

La relativité générale et la mécanique quantique, deux joyaux légués par le XXe siècle, ont été un précieux cadeau pour notre compréhension du monde et le développement des technologies modernes.
L'astrophysique et la cosmologie se sont développées à partir de l'étude des ondes gravitationnelles et des trous noirs.
Cette dernière a servi de base à la physique atomique, à la physique nucléaire, à la physique des particules, à la physique de la matière condensée et à divers autres domaines.
Mais il existe un écart infime entre ces deux théories.
Puisque les deux théories semblent se contredire, elles ne peuvent pas être toutes les deux correctes, du moins sous leur forme actuelle.
Les champs gravitationnels sont décrits sans tenir compte de la mécanique quantique, sans tenir compte du fait que les champs sont quantifiés.
Et la mécanique quantique est formulée sans tenir compte du fait que l'espace-temps est courbé et obéit aux équations d'Einstein.
Un étudiant qui suit un cours de relativité générale le matin et un cours de mécanique quantique l'après-midi pourrait en conclure que les professeurs sont soit des idiots, soit qu'ils ne se sont pas parlé depuis au moins un siècle.
Parce qu'ils enseignent deux images contradictoires du monde.
Le monde du matin est un espace-temps continu et courbe.
Le monde de l'après-midi est un espace-temps plat où des quanta d'énergie discrets bondissent et interagissent.
p.147-148

Grâce à la relativité générale, nous savons que l'espace n'est pas une boîte rigide et fixe, mais plutôt quelque chose de dynamique comme un champ électromagnétique.
L'univers dans lequel nous vivons est comme un mollusque géant en mouvement, comprimé et tordu.
La mécanique quantique nous enseigne que tous ces champs sont constitués de quanta, c'est-à-dire qu'ils possèdent une structure particulaire délicate.
Que déduisez-vous de ces deux constats généraux sur la nature ?
Il s'ensuit immédiatement que l'espace physique, étant un champ, est lui aussi « constitué de quanta ».
La même structure particulaire qui caractérise les autres champs quantiques caractérise les champs de gravité quantique, et donc l'espace.
Par conséquent, nous nous attendons à ce que l'espace soit granulaire.
Nous nous attendons à ce qu'il existe des « quanta d'espace », tout comme il existe des quanta de lumière, des quanta de champs électromagnétiques et des particules élémentaires en tant que quanta de champs quantiques.
Mais puisque l'espace est un champ gravitationnel, le quantum du champ gravitationnel est le « quantum d'espace », c'est-à-dire le constituant particulaire de l'espace.
La prédiction fondamentale de la théorie des boucles est donc que l'espace n'est pas continu, qu'il n'est pas infiniment divisible et qu'il est constitué d'« atomes d'espace ».
C'est vraiment petit.
Il est plus petit qu'un milliardième de milliardième du plus petit noyau atomique.
p.167

Nous ne devrions pas considérer le temps comme une grande horloge cosmique qui dicte la vie de l'univers.
Cela fait plus d'un siècle que nous avons appris que nous devons considérer le temps comme local.
Chaque objet de l'univers possède son propre flux temporel, et ce flux est déterminé par son champ gravitationnel local.
Mais si l'on considère la nature quantique des champs gravitationnels, même ce temps local ne fonctionne plus correctement.
Il est impossible d'ordonner les événements quantiques dans le temps à des échelles très petites.
En un sens, le temps n'existe plus.
Mais que signifie affirmer que le temps n'existe pas ? p.178

Démocrite définit l'« homme » de façon étrange.
« Les gens sont quelque chose que nous savons tous. »2 Cette affirmation a été critiquée comme une déclaration absurde et sans substance, mais elle ne l’est pas.
Salomon Luria, un éminent spécialiste de Démocrite, souligne que Démocrite ne se contente pas de proférer des banalités.
L'essence d'un être humain n'est pas déterminée par la structure physique de son corps, mais par le réseau d'interactions personnelles, familiales et sociales auquel il appartient.
Ce sont précisément ces choses qui nous « construisent » et nous maintiennent.
En tant qu’« êtres humains », nous sommes constitués de la connaissance que les autres ont de nous, de notre connaissance de nous-mêmes et de notre connaissance de la connaissance que les autres ont de nous.
Nous sommes des nœuds complexes au sein d'un riche réseau d'informations interconnectées.
Tout cela reste encore de la théorie.
C'est le chemin que nous empruntons pour mieux comprendre notre monde intérieur.
Il reste encore beaucoup à comprendre.
Je veux en parler dans le dernier chapitre.
p.252

--- Extrait du texte