La théorie de l'émergence est un nouveau modèle de physique en cours de développement par un groupe de scientifiques de Los Angeles. La tâche de la théorie est étroitement, mais simplement, de tisser ensemble la mécanique quantique, la relativité générale et restreinte, le modèle standard et d'autres théories de base de la physique en une image complète et fondamentale d'un univers discrétisé auto-actualisant.
Le formalisme de la théorie physique de l'émergence repose sur un concept qui gagne rapidement une place dans la communauté des physiciens théoriciens: toute réalité est constituée d'informations. Qu'est-ce que l'information? L'information est la valeur véhiculée par les symboles. Les langues et les codes sont des groupes de ces symboles qui transmettent une signification. Les différents emplacements possibles de ces symboles sont régis par les règles. L'utilisateur du langage fait des choix arbitraires quant à la manière d'organiser ces symboles pour produire une signification significative, conformément aux règles. Par conséquent, l'existence de l'information doit impliquer celui qui choisit, ou une forme de conscience, pour qu'elle soit actualisée.
Nous identifions deux classes de personnages. Une classe contient les symboles qui représentent subjectivement autre chose que les symboles eux-mêmes. Par exemple, la forme de deux lignes diagonales qui se croisent («X») peut représenter le concept mathématique de multiplication, une lettre anglaise ou un baiser (comme c'est l'abréviation acceptée en anglais). Les formes des lettres «K-O-T» peuvent représenter un animal spécifique que nous connaissons et aimons tous, mais cela peut aussi représenter autre chose si nous le voulons. Une deuxième classe de symboles, peut-être plus fondamentale, est celle des symboles, qui représentent une subjectivité ultra-basse. Un exemple est une forme carrée représentant une forme carrée. Un tel langage géométrique utilisant des symboles géométriques peut exprimer une signification géométrique.
La réalité observée expérimentalement se révèle géométrique à toutes les échelles, du niveau de Planck aux plus grandes structures. Les physiciens théoriciens émettent l'hypothèse qu'un langage complètement géométrique, ou un code utilisant le symbolisme géométrique, est la manière fondamentale dont le sens est exprimé dans notre réalité physique. Nous reviendrons à cela plus tard.
La caractéristique centrale de la réalité présentant un comportement géométrique est que toutes les particules et forces fondamentales de la nature, y compris la gravité, peuvent se transformer l'une en l'autre dans une soi-disant transformation de jauge. La symétrie de ces transformations peut être représentée en correspondant exactement aux sommets du 8-polytope, réseau E8. Cependant, nous ne vivons pas dans un univers à 8 dimensions. Des preuves expérimentales montrent que nous vivons dans un univers composé de seulement trois dimensions spatiales.
Quel genre de langage ou de code géométrique pourrait alors exprimer une réalité géométrique 3D profondément connectée à la grille à 8 dimensions de E8?
Les scientifiques pensent que la réponse réside dans le langage et les mathématiques des quasi-cristaux. Un quasi-cristal est un schéma apériodique, mais pas aléatoire, un schéma. Un quasi-cristal dans une dimension donnée est créé en projetant un cristal - un motif périodique - d'une dimension supérieure à une dimension inférieure. Par exemple, imaginez une projection d'un damier tridimensionnel - ou d'un réseau cubique composé de cubes égaux espacés de manière égale - sur un plan bidimensionnel à un angle spécifique. Ce réseau cubique en 3D représente un motif périodique qui peut s'étirer indéfiniment dans toutes les directions. L'objet projeté 2D n'est pas un motif périodique. Il est déformé en raison de l'angle de projection et ne contient pas une forme qui se répète à l'infini, comme dans un cristal tridimensionnel, mais un nombre fini de formes différentes (proto-tuiles),qui sont orientés d'une certaine manière entre eux, obéissent à certaines règles et lois, et remplissent tout le plan bidimensionnel dans toutes les directions.
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En analysant une projection bidimensionnelle, avec la disponibilité d'outils mathématiques et trigonométriques appropriés, il est possible de restaurer l'objet "parent" en 3D (dans cet exemple, un cristal d'un réseau cubique). Un exemple célèbre de quasi-cristal bidimensionnel est la mosaïque de Penrose, inventée par Roger Penrose dans les années 1970, dans laquelle un quasi-cristal bidimensionnel est créé en projetant un réseau cubique en 5 dimensions sur un plan en 2 dimensions.
Mosaïque de Penrose
La théorie de l'émergence se concentre sur la projection d'un cristal E8 à 8 dimensions dans un espace à 4 et 3 dimensions. Lorsqu'une cellule de base à 8 dimensions d'un réseau E8 (une forme à 240 sommets, appelée "polyèdre de Gossett") est projetée dans 4D, deux formes identiques à 4 dimensions de tailles différentes sont créées. Leur rapport de taille est le nombre d'or. Chacune de ces figures est construite à partir de 600 tatraèdres en 3 dimensions, tournés les uns par rapport aux autres selon un angle basé sur le nombre d'or. Les scientifiques appellent cette forme à 4 dimensions "Cell-600". De telles formes interagissent d'une certaine manière (se croisent de 7 manières associées au nombre d'or, et «s'embrassent» d'une certaine manière) pour former un quasi-cristal à 4 dimensions. En prenant des sous-espaces en 3 dimensions de ce quasi-cristal en 4 dimensions et en les faisant tourner les uns des autres à un certain angle, nous formons un quasi-cristal en 3 dimensions,qui n'a qu'un seul type de prototile: un tétraèdre tridimensionnel.
Sur un écran de télévision ou un moniteur d'ordinateur, la plus petite unité indivisible est un pixel à 2 dimensions. Dans notre réalité quasi-cristalline tridimensionnelle, le tétraèdre est la plus petite unité indivisible. Un pixel 3D de la réalité, si vous voulez. Chaque tétraèdre représente la plus petite forme tridimensionnelle possible qui puisse exister dans cette réalité: la longueur de chacune de ses arêtes est la longueur de Planck (la plus courte longueur connue en physique), qui est 1035 fois inférieure à un mètre. Ces pixels tridimensionnels sont combinés les uns avec les autres selon des règles géométriques spécifiques, remplissant tout l'espace.
Sur un écran 2D, les pixels ne bougent jamais. Ils changent simplement les valeurs de luminosité et de couleur, et l'illusion de sens (sous la forme d'une image) est créée par leurs valeurs combinées. De même, les tétraèdres dans un quasi-cristal tridimensionnel ne bougent jamais. Au lieu de cela, ils agissent comme un langage binaire: à tout moment, chaque tétraèdre peut être sélectionné comme "on" et "off" par l'opérateur de code. S'il est "activé", il peut être dans l'un des deux états suivants: "tourné à gauche" ou "tourné à droite".
Imaginez un instant figé dans le temps dans tout l'univers. Appelons ce moment «moment 1» pour illustration. Au moment 1, le quasi-cristal tridimensionnel qui remplit l'univers entier est dans "l'état 1", et dans cet état certains tétraèdres sont allumés, certains sont éteints, certains sont tournés vers la gauche, certains vers la droite. Imaginez maintenant le prochain moment figé du temps "moment 2". A l'instant 2, le quasi-cristal est à "l'état 2". Dans ce nouvel état, de nombreux tétraèdres sont dans des états différents de leur état au moment 1. Imaginez maintenant cent de ces moments. Imaginez maintenant le mouvement de tous ces instants figés.
Tétraèdre
Si vous pensez au cinéma, une image animée est composée d'images fixes uniques qui sont capturées et projetées à une vitesse spécifique (24 images par seconde dans la plupart des films modernes). Dans le modèle des scientifiques, une seconde contient 10 à la puissance de 44 images fixes. De nombreux motifs de ces motifs de cadre proviennent d'un quasi-cristal 3D. Ces modèles deviennent plus significatifs et complexes avec le temps. Peu à peu, des formes apparaissent sur le quasi-cristal qui ressemblent à des particules et agissent comme elles. En particulier, l'une des nombreuses prédictions intéressantes de la théorie de l'émergence concerne la sous-structure de pixel particulière des électrons - particules qui sont actuellement considérées comme sans dimension, mais sans preuve. Au fil du temps, ces particules prennent des formes de plus en plus complexes, jusqu'à ce qu'elles forment la réalité que nous connaissons.
La théorie de l'émergence physique considère l'espace-temps dans le cadre du modèle d'espace-temps d'Einstein, lorsque le futur et le passé existent simultanément dans un seul objet géométrique. Les scientifiques considèrent cet objet comme un système dans lequel tous les cadres de l'espace-temps interagissent constamment avec tous les autres cadres. En d'autres termes, il existe une boucle de relation causale constante, dynamique entre tous les points dans le temps, où le passé affecte le futur et le futur affecte le passé.
Ils considèrent la conscience comme à la fois émergente et fondamentale. Dans sa forme fondamentale, la conscience existe à l'intérieur de chaque tétraèdre / pixel dans un quasi-cristal tridimensionnel sous la forme de vecteurs d'espèces. Ces vecteurs d'espèces peuvent être représentés par des observateurs à micro-échelle au sens traditionnel de la mécanique quantique. Ces observateurs actualisent la réalité en faisant des choix ultra-rapides à l'échelle de Planck sur l'état binaire des pixels (allumé, éteint, gauche, droite) à chaque instant. Cette forme de conscience fondamentale, primitive, mais en même temps très intelligente, oriente les motifs de l'espace ponctuel quasi cristallin dans une direction de plus en plus importante. En fin de compte, la conscience s'étend aux plus hauts degrés d'ordre, comme la nature et la vie, que nous connaissons. La vie et la conscience continuent de s'étendre à partir de ce moment,s'étendant à tous les coins de l'univers. Imaginez comment les humains rempliront un jour des milliards de galaxies - leur réseau de communication instantané et leur haut niveau de conscience se transformeront en un réseau neuronal géant d'échelles universelles, une sorte de conscience collective. Cette conscience collective cache la conscience fondamentale, «primitive», qui alimente le quasi-cristal dont elle est issue.
A crée B.
B crée C.
C crée A.
Il n'y a pas de lois connues en physique qui fixent une limite supérieure sur le pourcentage de l'univers qui peut s'organiser exponentiellement en systèmes libres, comme nous les humains, par exemple. La physique admet la possibilité de convertir toute l'énergie de l'Univers en un seul système conscient, qui sera lui-même un réseau de systèmes conscients. Après assez de temps, tout peut arriver. Et ce qui est possible est inévitable.
ILYA KHEL
