Recommandé par Brian Greene et Jordan Ellenberg
« Un livre sur la mécanique quantique qui est une source d'inspiration intellectuelle. » – Kim Sang-wook (physicien)

À propos des multivers ou des univers parallèles
Des découvertes fascinantes issues de la mécanique quantique

Le roman « Many Worlds » de Sean Carroll a été publié, créant la surprise dans les classements des meilleures ventes américaines.
Fait inhabituel pour un ouvrage scientifique classique sur la mécanique quantique, il s'est classé 15e dans la section « Non-fiction » du New York Times et 1er dans la section « Science » d'Amazon immédiatement après sa publication, et continue de bénéficier d'un large soutien de la part des lecteurs scientifiques.
Encensé par des auteurs tels que Brian Greene et Jordan Ellenberg, cet ouvrage rivalise avec les travaux de Carlo Rovelli et ouvre de nouvelles perspectives pour la mécanique quantique.


Dans cet ouvrage, l'auteur Sean Carroll aborde la mécanique quantique sous un angle totalement nouveau, notamment à travers la « théorie des mondes multiples ».
Selon lui, le monde dans lequel nous vivons n'est pas unique, et des mondes différents se répliquent et apparaissent à chaque instant.
L'existence de prétendus univers parallèles est fermement étayée par la mécanique quantique à mondes multiples.
Ce livre s'attaque précisément aux arguments que la mécanique quantique dominante a avancés arbitrairement, et surmonte aisément les difficultés traditionnelles de la mécanique quantique grâce à la théorie des mondes multiples.
Ce faisant, les lecteurs pourront découvrir presque tout ce qui entoure la mécanique quantique, de son histoire à ses théories audacieuses, en passant par son actualité.
Il s'agit d'un « ouvrage de mécanique quantique intellectuellement stimulant » écrit par l'un des auteurs scientifiques les plus prometteurs de notre époque (recommandé par le physicien Sang-wook Kim).

La mécanique quantique est comme une recette qui ne peut être utilisée sans risque que dans certaines circonstances précises.
Les prédictions se sont avérées étonnamment précises, et les données expérimentales l'ont prouvé, menant à la victoire.
Mais si vous creusez davantage et demandez pourquoi, il n'y a pas de réponse.
--- p.9

Le physicien David Mermin a résumé l'attitude adoptée dans les manuels modernes de mécanique quantique à l'égard de l'enseignement aux jeunes étudiants en ces termes :
« Taisez-vous et faites les calculs ! » Quelle que soit notre position sur les fondements de la mécanique quantique, tous les physiciens dignes de ce nom passent beaucoup de temps à faire des calculs.
Donc, si l'on devait raccourcir l'avertissement de Mermin, ce serait : « Tais-toi ! »
--- p.35

Le public sait qu'Einstein a perdu le débat Bohr-Einstein.
Nous savons qu'Einstein, qui était un rebelle créatif dans sa jeunesse, est devenu conservateur dans sa vieillesse et a été incapable d'accepter, voire de comprendre, la nouvelle théorie quantique.
Ce qui précède est totalement faux.
Einstein avait raison lorsqu'il affirmait que la physique devait faire plus que simplement « se taire et faire des maths ».
L'idée qu'Einstein n'ait pas compris la mécanique quantique est une idée totalement fausse.
--- p.40

Une façon de rompre avec la pensée classique consiste à abandonner l'idée que les électrons existent à des endroits spécifiques.
Comme les électrons sont dans un état où toutes les positions sont superposées, ils n'occupent pas une position spécifique tant qu'on ne les observe pas réellement s'y trouver.
En termes quantiques, la seule chose qui existe réellement est la fonction d'onde.
La position et la vitesse classiques ne sont que des grandeurs physiques observables lors de l'étude de la fonction d'onde.
--- p.44

Si les atomes obéissent aux règles de la mécanique quantique et que les appareils photo sont composés d'atomes, alors les appareils photo devraient également obéir aux règles de la mécanique quantique.
Si tel est le cas, alors vous et moi devons nous aussi suivre les règles de la mécanique quantique.
Il est juste de supposer que nous sommes quantiques de la tête aux pieds.
--- p.46

Ce qui est décrit comme une version extrêmement concise de la mécanique quantique est souvent appelé la théorie quantique « du monde d'Everett » ou « des mondes multiples », d'après Hugh Everett, qui l'a proposée pour la première fois en 1957.
La théorie d'Everett proposait qu'il n'existe qu'un seul type d'évolution quantique.
En échange de ce gain considérable d'élégance de la théorie, nous devons simplement accepter qu'elle décrit de nombreux « univers » se répliquant.
Bien que chaque univers soit légèrement différent, chaque univers existe bel et bien, d'une certaine manière.
--- p.50

L'implication la plus surprenante de la mécanique quantique d'Everett pure est l'existence de plusieurs mondes.
Mais elle présente aussi l'avantage correspondant de la clarté et de la perspicacité.
En fin de compte, comme nous le verrons lorsque nous aborderons la théorie quantique des champs et la gravité quantique, se libérer du fardeau de ce qu'on appelle l'expérience classique et placer la fonction d'onde au centre des choses, comme il se doit, est d'une aide immense pour appréhender les problèmes profonds de la physique moderne.
--- p.52

La mécanique matricielle d'Heisenberg était impressionnante, mais elle souffrait de ce qu'on appelait un problème de marketing.
Les mathématiques en jeu étaient trop abstraites et difficiles à comprendre.
La réaction d'Einstein à la mécanique matricielle était représentative.
« Cela a dû être calculé par le magicien. »
« Cette théorie est très ingénieuse, mais elle est protégée par une grande complexité, ce qui la rend difficile à réfuter. » (Ce sont les propos de l'homme qui a décrit l'espace-temps à l'aide d'une géométrie non euclidienne.)
--- p.75

Les bonnes équations ont un impact significatif sur les physiciens.
Elle transforme une très bonne idée en un cadre théorique rigide et impitoyable.
L'intolérance peut sembler un défaut pour un individu, mais en théorie scientifique, plus on est intolérant, mieux c'est.
Parce qu'il s'agit d'un attribut qui permet des prédictions précises.
--- p.79

Vous savez qui détestait interpréter les résultats de l'équation de Schrödinger en termes de probabilités ? Schrödinger lui-même.
« Je déteste cette équation. »
« Je regrette d’y avoir participé », s’est-il plaint.
Le but de la célèbre expérience de pensée du « chat de Schrödinger » n'était pas de dire : « Waouh, la mécanique quantique est tellement mystérieuse ! »
En fait, j'allais dire : « Waouh, la mécanique quantique ne peut probablement pas être correcte. »
--- p.83

La police a arrêté Werner Heisenberg pour excès de vitesse.
« Savez-vous à quel point vous rouliez en excès de vitesse ? » demanda le policier.
« Non », répondit Heisenberg.
« Mais je sais exactement où je suis. »
--- p.87

Le principe d'incertitude ne porte pas sur les limites de notre connaissance des systèmes.
Nous pouvons connaître l'état quantique avec exactitude, et c'est tout ce que nous avons besoin de savoir.
Étant donné la fonction d'onde, penser qu'« il y a quelque chose que nous ignorons » n'est qu'une relique dépassée de notre affirmation instinctive selon laquelle ce que nous observons est réel.
--- p.92

La fonction d'onde se divise par décohérence, scindant un monde en deux, et moi, qui n'étais qu'une seule personne, je deviens deux personnes.
Se demander qui est le « vrai moi » n'a aucun sens.
De même, il est inutile d'essayer de savoir sur quelle branche le « je » se trouvera avant que la bifurcation n'ait lieu.
Chacun a le droit de se considérer comme « moi ».
--- p.170

Imaginez un dispositif mortel fonctionnant grâce à des mesures quantiques.
Supposons que les mesures quantiques donnent 50 % de chances qu'une balle soit tirée à bout portant dans la tête, et 50 % de chances qu'elle ne soit pas tirée.
Selon la théorie des mondes multiples, il existe deux branches de la fonction d'onde.
D'un côté, les gens vivent, de l'autre côté, ils meurent.
D'une certaine manière, même si je continue à répéter ce processus étrange, « je » peux vivre éternellement.
--- p.259

La mécanique quantique n'a rien à voir avec le libre arbitre.
Il est naturel de penser que les deux pourraient être liés.
Cela s'explique par le fait que le libre arbitre est souvent opposé au déterminisme, selon lequel l'avenir est entièrement déterminé par l'état actuel de l'univers.
En mécanique quantique classique, les résultats des mesures sont véritablement aléatoires et donc non déterministes.
La mécanique quantique pourrait-elle ouvrir une brèche permettant au libre arbitre de s'y glisser ? Mais cette idée est gravement erronée.
Je ne sais même pas par où commencer pour aborder ce sujet.
--- p.271

Pour comprendre cette réponse, il est utile de se référer à une vieille expérience de pensée : le chat de Schrödinger.
Une boîte scellée contient un chat et un récipient de gaz soporifique.
Bien que le scénario original de Schrödinger prévoyait du poison (« Je pense que c'était parce que mon père détestait les chats », se souvient Ruth, la fille de Schrödinger), il n'était pas nécessaire de tuer le chat.
--- p.301

En fait, c'est possible.
Il est possible de transformer littéralement l'état quantique de l'univers entier en n'importe quel état en modifiant le champ quantique dans une petite région de l'espace.
Techniquement, ce résultat est appelé le théorème de Reh-Schlieder, mais il est également connu sous le nom de théorème du Taj Mahal.
Cette désignation laisse entendre qu'on pourrait mener une expérience sans quitter sa chambre et obtenir soudainement le résultat qu'une réplique du Taj Mahal apparaîtrait sur la lune.
--- p.328

L'idée que l'espace-temps soit une grandeur physique fondamentale est une idée tout à fait erronée.
L'espace-temps n'est rien de plus qu'un objet doté de formes géométriques.
Le monde est un état quantique évoluant dans l'espace de Hilbert, et l'espace physique émerge de cet état.
--- p.380

Les progrès les plus récents dans notre compréhension de la théorie quantique ont été directement ou indirectement impulsés par l'innovation technologique.
On peut citer comme exemples l'informatique quantique, la cryptographie quantique et même l'information quantique.
Nous sommes désormais arrivés à un point où il n'est plus possible de tracer une ligne de démarcation nette entre les domaines quantique et classique.
Tout est quantique.
Cette situation oblige les physiciens à prendre plus au sérieux les fondements de la mécanique quantique et les conduit à de nouvelles intuitions susceptibles d'expliquer l'émergence même de l'espace et du temps.

--- p.386