L'UNIVERS ET LA LUMIERE. Cosmologie classique

Qu'est-ce que la cosmologie aujourd'hui ? Science d'un objet unique, l'univers, privée de toute possibilité d'expérimentation, elle repose sur le principe que tous les points de l'univers ont une position équivalente. De nombreuses observations récentes montrent que, à des échelles plus petites, l'univers est hiérarchisé, non homogène, anisotrope. Comment en rendre compte ? L. Nottale nous introduit à une nouvelle cosmologie qui ne fait que commencer.

Et si le principe de relativité et ses développements théoriques en physique étaient la contrepartie de l'intuition centrale du bouddhisme, à savoir la vacuité (l'absence d'existence propre) des phénomènes, dont l'existence se manifeste toujours à travers des relations ...Engagé depuis de longues années dans un puissant et original travail de refondation de la physique par-delà le schisme de la physique quantique et de la physique relativiste et, par ailleurs, intimement versé dans la méditation bouddhiste, l'astrophysicien et théoricien de la physique, Laurent Nottale défend cette hypothèse en examinant les implications du soutra du Coeur : « La forme est vide, la vacuité est forme ».Seule la première partie de cette formule est en général explicitée dans les enseignements bouddhistes, tandis que la seconde est laissée ouverte. Pour Nottale, la manière dont la vacuité s'exprime comme forme renvoie à l'exploration rationnelle des implications du principe de relativité. De la découverte que le mouvement « est comme s'il n'était pas » par Galilée à la théorie de la relativité restreinte puis générale d'Einstein, et jusqu'à sa propre théorie de la relativité des échelles, se manifeste et s'approfondit toujours la même vérité philosophique : que toute existence est relative, jamais absolue. La compréhension profonde du principe de relativité confirme ainsi la vacuité des formes mais implique aussi la nécessité de leur émergence dans l'espace-temps-échelle.Table des matières : IntroductionPhilosophie bouddhiste et scienceThéories de la relativitéRelativité du mouvementRelativité galiléenneRelativité restreinteRelativité généralisée d'EinsteinDérivation covariantePrincipes fondateursCovarianceRelativité des échellesUne nouvelle extension du principe de relativitéEspace et état d'échelleConstruction de la théorie de la relativité d'échelleLois de transformation d'échelleFondation de la mécanique quantiqueMécanique macroquantiquePotentiel quantiqueChamps de jaugeMécanique quantique dans l'espace des échellesVacuité et relativitéApproches multiples de la vacuité d'existence proprePrincipes mathématiques de la philosophie bouddhistePrincipe d'optimisationPrincipe géodésique en relativité du mouvementGéodésiquesSymétries et grandeurs conservativesTemps propreRelativité-vacuité de la gravitationTétralemmeMouvement libre ? mouvement liéLe vide est formeCovariance et dérivée covariantePrincipe d'équivalencePrincipe géodésique en relativité d'échelleSources de la gravitation et particules élémentairesContinuité et non-différentiabilitéEspace-temps fractalExpérience de penséeFractals et dépendance d'échelleGéodésiques fractalesBases de la mécanique quantiqueFonctions d'ondeUn plus un égale quatreParticules-champs-ondesQuantificationÉquations de la mécanique quantiqueEffets quantiquesFentes d'YoungIndiscernabilité et inséparabilitéSpin et statistiqueEffets macroscopiques de la mécanique quantique standardSolidité de la matière : un effet de la « lumière » !Intrication : paradoxe EPRFondation de la mécanique quantique en relativité d'échelleCompréhension intuitive des paradoxes quantiquesÉmergence de lois à partir du chaosParticules-géodésiquesMesure en relativité d'échelleAspect corpusculaire des « particules »Dérivation des « axiomes » de la mécanique quantiqueExplication des paradoxes quantiquesParticules d'espaceRelativité-vacuité des particules élémentairesRelativité-vacuité de la masseLa masse comme énergie de reposTrois formes de massesMasse gravitationnelleMasses en relativité d'échelleLa masse comme échelle des fluctuations fractalesL'échelle de louis de broglie comme transition à la fractalitéPrincipe de Mach : relativité de l'inertieDes particules élémentaires à la cosmologiePrincipe de relativité de la masse inerteOrigine des forces d'inertieLe baquet tournant de NewtonVersion einsteinienne du principe de MachAmplitude des forces d'inertie et gravitationInduction gravitationnelleConstante cosmologique et « énergie sombre »Accélération de l'expansion de l'UniversPrincipe de Mach et constante cosmologiqueGigaphysique et gigaphysiciensÉchelle de longueur cosmique invarianteConstante cosmologique et horizon cosmiqueConstante cosmologique et relation des grands nombresConstante cosmologique et densité d'énergie du videFluctuations d'énergie du videÉnergie du vide et relation des grands nombresValeur numérique de la constante cosmologiqueIsotropie de l'inertieNombres purs en relativitéNature et origine de la masse des particulesMasses du pion et des mésonsMasses des hadrons et masses effectives des quarksMasses des bosons de l'interaction faibleMasse et charge de l'électronRelativité-vacuité du spinEssence quantique du spinSpin demi-entierSpin en relativité d'échelleHyperhélice fractale et spin artificielRelativité-vacuité de la chargeCharge en théorie quantique des champsNature du champ électromagnétique en relativité d'échelleNature de l'invariance et des transformations de jaugeNature de la charge et de sa quantificationDivergences des masses et des chargesSolution au problème des divergences en relativité d'échelleGrande unificationRelativité-vacuité de la lumièreCausalité, interdépendance et « impermanence »« Impermanence »Les composésLe fleuve d'héracliteLoi de l'entropieChaos dynamiqueMécanisme de mesure en mécanique quantiqueImpermanence subtileTransmission d'informationImpossibilité d'existence d'un monde permanentInterdépendance et causalitéDe l'interdépendance à la relativitéÉquations de la physiqueLes questions de LeibnizConclusionRemerciementsNotes Biographiques : Laurent Nottale a reçu le prix de la Société Française d'Astronomie et d'Astrophysique pour avoir contribué de façon décisive à la découverte des lentilles gravitationnelles. Dès les années 1980, il développe l'hypothèse de la fractalité de l'espace-temps et élabore la théorie dela relativité des échelles. Dans Relativité et Vacuité, il dévoile pour la première fois l'importance de la méditation dans son processus de recherche.

http://editions-ellipses.fr/PDF/9782729851828_Presse_BUP_ChalineNottale.pdf Ce livre développe une nouvelle représentation du monde, la nouvelle théorie de la « relativité d'échelle », qui prend en compte par construction toutes les échelles de la nature. Le « principe de relativité d'échelle » postule que les lois fondamentales de la nature doivent être valides quel que soit « l'état d'échelle » du système de référence. Il complète ainsi le « principe de relativité » de Galilée, Poincaré et Einstein qui s'appliquait seulement aux états de position, d'orientation et de mouvement. Dans son cadre, la géométrie « courbe » de l'espace-temps de la relativité d'Einstein peut être généralisée à un espace-temps fractal. La loi fondamentale de la dynamique prend, dans une telle géométrie, une forme quantique, en particulier celle de l'équation de Schrödinger, qui peut être généralisée pour ne plus forcément dépendre de la constante microscopique de Planck, ce qui permet d'envisager l'existence d'effets quasi quantiques macroscopiques d'un type nouveau. Cette théorie a des applications potentielles multiples et certaines de ses prédictions ont été testées avec succès, en astrophysique (structures gravitationnelles, en particulier exoplanètes), en cosmologie (constante cosmologique), en physique (constante de couplage forte), en paléontologie (arbre de l'évolution) et en économie (chronologie évolutive des sociétés). En biologie enfin, elle permet une nouvelle approche de la question de l'auto-organisation et de la formation et l'évolution de structures.

Tous les grands systèmes, comme la Vie, l'Univers ou les Sociétés, ont d'importants points communs : "ils évoluent tous vers la complexité, sont sujets à des ruptures brutales, connaissent des phénomènes d'accélération..." Forts de cette idée, trois chercheurs, Laurent Nottale, astrophysicien, Jean Chaline, paléontologue et Pierre Grou, économiste et sociologue, ont réuni leurs réflexions et leurs efforts. Le résultat ? La découverte que des lois d'échelle universelles gouvernent peut-être l'évolution de la Vie, de l'économie ou du Cosmos. Révolution épistémologique, étape majeure de la science, perspective vertigineuse ... Voici un livre porteur d'avenir.Laurent Nottale est directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de Paris-Meudon. Il est l'auteur de La Relativité dans tous ses états, Hachette Littératures, 1998, et de L'Univers et la Lumière, Flammarion, 1994.Jean Chaline est directeur de recherches au laboratoire des Biogéosciences de l'Université de Bourgogne. Il est l'auteur de Les Horloges du vivant, Hachette Littératures, 1999.Pierre Grou enseigne les sciences économiques à l'Université de Versailles-Saint-Quentin. Il est l'auteur de L'Aventure économique, L'Harmattan, 1987.