Est-ce que tout ce qui s'est passé, se passe et se produira n'est qu'une réaction à l'action du Big Bang? [fermé]
Je pense que la question est vague mais intéressante. Je me demandais si nous remontions la cause de tout événement, puis la cause de cette cause et ainsi de suite ... où finirons-nous? N'y a-t-il qu'un seul déclencheur de tout ce qui se passe?
Pensez aux dominos.
Réponses
Le Big Bang réside dans le cône de lumière passé de chaque événement dans l'espace-temps, donc dans un sens le Big Bang est la cause ultime de tout. Mais cela soulève un peu la question car nous ne comprenons pas exactement ce qu'était le Big Bang, et nous ne le ferons probablement pas tant que nous n'aurons pas résolu le problème de la gravité quantique. Ce que nous comprenons, c'est l'état de l'univers très peu de temps après le Big Bang et les lois qui ont régi l'évolution ultérieure de l'univers.
Comme d'autres réponses l'ont souligné, cela n'implique pas que l'univers soit déterministe. La réponse à cela dépend de l'interprétation que vous avez choisie de la mécanique quantique. Dans votre analogie avec les dominos, c'est comme une course de dominos qui commence en un seul endroit mais a de nombreuses branches. Nous savons où commence la course de dominos, mais nous ne savons pas si le choix de la direction à chaque point de branchement est prédéterminé. En effet, dans certaines interprétations de la mécanique quantique, il n'y a pas de «choix» requis, car les dominos tombent dans toutes les branches à la fois.
Est-ce que tout ce qui s'est passé, se passe et se produira n'est qu'une réaction à l'action du Big Bang?
Toute l'énergie que nous avons maintenant a été déterminée au Big Bang, mais dans ce modèle, il y a un temps, le plasma de quark gluon et avant où la mécanique quantique règne. Même si l'on pouvait calculer l'énorme nombre d'interactions classiques à l'envers et atteindre le temps de plasma des quarks gluons, le déterminisme prend fin. Les postulats de la mécanique quantique imposent aux calculs de ne donner que des distributions de probabilité pour un événement à (x, y, z, t), ce qui signifie que le résultat d'une interaction spécifique ne peut pas être inversé. Seule sa probabilité de se produire.
Ainsi, même si les événements présents dépendent du BB original, le chemin vers eux n'est pas réversible.
Nous avons une intuition classique des événements réversibles dans le temps. Et tout ce qui existe dans l'univers est là à cause du Big Bang.
Il y a deux problèmes principaux:
- actuellement, nous pensons que la gestion de la qualité est la théorie fondamentale sous-jacente, ce qui nous indique qu'au niveau de la gestion de la qualité, les événements ont une distribution de probabilité, mais l'interaction elle-même n'est pas réversible dans le temps (causalité). Ainsi, même si vous essayez d'inverser dans le temps toutes les interactions logiques, les interactions QM sous-jacentes ne vous donnent pas cette possibilité.
Non, QFT n'est pas génériquement symétrique dans le temps.
Le temps QFT est-il symétrique et comment est-il implémenté?
- Dans SR / GR, il y a quelque chose qui s'appelle la relativité de la simultanéité. Deux observateurs différents pourraient observer les événements dans un ordre différent, ainsi la causalité entre les événements pourrait dépendre de l'observateur (en dehors du lightcone). Même si vous essayiez de retracer tous les événements, ce serait de votre point de vue, et d'autres observateurs pourraient dire le contraire (pour certains événements). Il n'y a pas de cadre de référence universel, et donc dans votre cas, il pourrait ne pas y avoir de chemin universel des événements vers l'arrière.
La causalité de l'espace-temps tient dans le cône de lumière.
Causalité sous relativité
La réponse à votre question est donc qu'aucune des deux théories actuellement acceptées (QM et SR / GR) ne vous donne la possibilité de retracer tous les événements jusqu'au Big Bang, ou nous ne savons tout simplement pas comment les interpréter ensemble pour donner vous une réponse.
La seule théorie physique que nous possédons actuellement capable de décrire la cosmologie est la relativité générale (GR). Bien que nous puissions dans une certaine mesure interfacer la mécanique quantique avec la GR, elles sont fondamentalement incompatibles et nous ne savons pas comment les réconcilier. Il est donc naturel de répondre à cette question dans le cadre de la GR classique.
La façon dont la GR classique exprime la notion de cause à effet est la suivante. Vous commencez par une surface de Cauchy, qui est une surface spatiale telle que chaque courbe temporelle la coupe exactement une fois. (C'est l'équivalent de fixer un temps t en mécanique newtonienne.) Puis étant donné les conditions initiales sur cette surface, GR nous permet d'extrapoler en avant ou en arrière dans le temps. L'extrapolation peut échouer si vous atteignez une singularité, ou si vous avez des courbes temporelles fermées («machines à voyager dans le temps»). Un espace-temps est appelé globalement hyperbolique si l'extrapolation fonctionne toujours. Un espace-temps globalement hyperbolique est celui dans lequel la cause et l'effet tiennent.
Un exemple d'espace-temps dans lequel la cause et l'effet échouent est celui qui contient une singularité temporelle. Une telle singularité peut absorber ou émettre une énergie et des informations arbitraires. Les modèles standard de big bang et de trou noir ne contiennent que des singularités spatiales, ils sont donc globalement hyperboliques et permettent une notion sensible de cause à effet.
En GR, une singularité est quelque chose qui manque à la variété de l'espace-temps. Par conséquent, la singularité du big bang ne peut pas être utilisée comme surface de Cauchy ou comme partie d'une surface de Cauchy.
Dans les modèles cosmologiques, il est utile de définir un temps $t$qui est l'heure sur une horloge qui a été au repos par rapport au flux Hubble depuis le big bang. Ensuite, si vous en choisissez$t>0$, il définit une surface de Cauchy valide (bien que la plupart des surfaces de Cauchy ne soient pas de ce type spécial).
Par conséquent, la réponse à votre question est en quelque sorte le contraire de ce que vous avez imaginé. Le big bang est particulièrement mal adapté pour énoncer un ensemble de conditions initiales pour l'univers. Tout$t>0$ fonctionne bien, mais il n'y a pas $t=0$, puisque la singularité du big bang ne fait même pas partie de l'espace-temps.
Une réponse d'Anna V dit:
Toute l'énergie que nous avons maintenant a été déterminée au Big Bang
C'est faux, à la fois pour les raisons décrites ci-dessus et parce que les ressources génétiques n'ont pas de conservation globale d'énergie.
Également:
Ainsi, même si les événements présents dépendent du BB original, le chemin vers eux n'est pas réversible.
L'équation de Schrödinger a une symétrie d'inversion de temps parfaite. D'autres réponses ont donné des descriptions plus compétentes des aspects quantiques de cette question.
On ne sait pas. Ce genre de pensée va bien au - delà de ce que la science pourrait éventuellement réaliser.
Cependant, nous pouvons souligner que toutes nos théories populaires sont déterministes. Même QM est déterministe si l'on considère la fonction d'onde non observable. Elle ne devient non déterministe que dans le cas de l'interprétation de Copenhague, qui n'a pas besoin d'être invoquée ici.
Cependant, il y a de nombreux détails. Nous ne savons pas ce qui se passera lorsque QM et la relativité se heurteront. Nous travaillons toujours là-dessus. Le non-déterminisme pourrait y apparaître. Il pourrait y avoir des conditions aux limites qui se produisent - des bords de l'univers qui interagissent avec l'univers après le Big Bang. Les théories actuelles disent que cela n'arrive pas, mais l'espace est vraiment grand et nous ne sommes que des bébés sur scène avec notre jolie petite méthode scientifique.
Il est tout à fait possible que les êtres vivants aient en fait une certaine capacité d'action dans un sens qui oblige le monde physique à être non déterministe (les traitant comme des frontières qui ne sont pas entièrement définies par l'état du monde physique).
Cependant, avec tout cela, notez que la fonction d'onde n'est pas observable. Il ne peut être mesuré exactement par aucun moyen connu. C'est au cœur de la dualité onde / particule. Ainsi, même si l'univers est en effet déterministe, nous ne pouvons pas connaître complètement l'état initial, nous devons donc le traiter comme non déterministe à toutes fins utiles.
L'interaction des paquets d'ondes associés à deux particules subatomiques n'est pas prédéterminée. Cela peut se produire à tout moment où les vagues se chevauchent, ou peut-être pas du tout.