La cinquième force

Publié le par Hari Seldon

Les évidences vous tombent dessus sans que l'on y prenne garde. Souvenez-vous, j'en étais arrivé à cette question :

Y aurait-il une force plus subtile que la gravité, qui nous serait à la fois évidente, palpable, à notre échelle de complexité humaine, tout en restant à peine repérable à des échelles de complexité moindres ?

J'avais en tête une expérience portant sur les pendules de Huygens, puis j'étais revenu à la théorie des catégories, qui me travaille beaucoup, car j'essaie de décanter et regrouper mes idées au fur et à mesure que j'avance. Mais hier, en lisant fortuitement quelque chose concernant "la limite de Landauer"; je me suis dis : tu l'as ta cinquième force ! C'est tout simplement l'information !

Une fois le but appréhendé, il est facile, ensuite, de retracer le chemin. Tout à commencé avec ces réflexions sur la théorie holographique. En gros : l'information contenue sur l'horizon d'un trou noir varie comme son entropie (elle croît avec le temps). Nous avions déjà une relation entropie - information. Ensuite, je comprends qu'il en découle une théorie entropique de la gravité. Et c'est dans ce contexte, mitonnant quelque part dans ma cervelle, que cette limite de Landauer fait le déclic. En effet, que nous dit-il, ce brave homme ? Que pour acquérir un bit d'information, il faut au minimum dépenser une certaine énergie (pour les curieux : kT x Ln(2), où k est la constante de Boltzmann et T la température du système physique considéré).

Or, c'est précisément ce que j'avais en tête: une hypothétique force aux effets mesurables physiquement, et correspondant à un effet thermodynamique, mais beaucoup plus faible que la gravitation newtonienne. Et bien nous l'avons ! C'est l'information elle-même. Pas besoin d'aller chercher plus loin !

Et si l'on considère l'histoire des idées, la filiation remonte au tournant du XXème siècle, à Boltzmann qui fut conduit au suicide par les détracteurs (March en particulier) de son calcul statistique de l'entropie. Ses idées sont reprises et diffusées, à l'époque du Cercle de Vienne et du positivisme logique de Wittgenstein dans les années 20 - 30. Puis, se sont les travaux de Turing, et sa machine en 1936, à l'origine de l'informatique. Shannon ensuite et son entropie de l'information en 1940, dont John Jayne montrera l'équivalence avec celle de Boltzmann en 1957. Idées qui diffusent au-delà de la physique, lorsque Schrödinger publie "qu'est-ce que la vie" en 1946, lu par James Watson et Franck Crick, découvreurs de l'ADN en 1953... En maintenant, une nouvelle bouffée d'air, avec cette théorie holographique en 1994, puis la gravité entropique en 2011 ...

Et que disais-je, il y a moins d'une semaine (voir #8), en revenant sur les définitions de la théorie des catégories ? "Le mathématicien s'informe"... Bien sûr qu'il s'informe, tout le monde s'informe, c'est le propre du langage que "d'informer". Je retrouve cette intuition que nous sommes l'étape de l'évolution où la complexification de la matière conduit à l'information   (voir : "la verbalisation de la chair"). Nous pouvons maintenant en faire un objet d'observation : l'information elle-même, vue comme cette 5ème force physique. La vie devient bavarde, et ce n'est qu'un début !

S'il y a un jour unification des 4 forces (nucléaire forte, faible, électromagnétique et enfin gravitation) celui se fera à partir de cette dernière, l'information. Le langage pour parler de la physique, est déjà un système d'information (c'est ce que je commence à mettre à jour), à l'extrémité d'une chaîne, qui partirait du sujet (le mathématicien qui s'informe), jusqu'aux limites de l'objet, à l'échelle de Planck en physique, où l'aspect quantique de la matière et de l'espace-temps, granuleux, rugueux est bien l'ultime avatar de cette bascule élémentaire de l'information : oui / non, existe / n'existe pas, ici / là, avant / après, spin 1/2 ou -1/2 etc... N'avais-je pas déjà cela en tête lorsque je parlais de la mesure à ces échelles extrêmes ( voir : physique quantique et mesures rationnelles)?

So what ? Rien en fait, juste le plaisir de s'éclaircir les idées. Et peut-être un autre point de vue pour aborder le problème de la synchronisation des pendules de Huygens. Lorsqu'elles sont synchrones, il faut moins d'information pour les décrire, et donc, en toute logique, le système qu'elles forment est plus économe en énergie...

La question subsidiaire étant : cette synchronisation dépend-elle ou non de la présence d'un observateur...

Vous voyez que cette approche offre des perspectives intéressantes à étudier.

Bon week-end

Hari.

PS: subsidiairement, cette approche conforte a posteriori, l'utilisation que je fais du concept "d'entropologie" emprunté à Lévi-Strauss.

PS du 23/01/2017 : un message anonyme (dommage pour le dialogue !) m'indique un groupe de travail qui s'intéresse à ces questions, et explore de façon scientifique, ce que j'aborde ici en dilettante. Voir "it from qubit" ou sur Wikipedia : "physique numérique".

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