Against Many Worlds
Cet article soutient que l'interprétation des mondes multiples de la théorie quantique ne peut pas dériver avec succès la règle de Born par des approches axiomatiques, déductives ou inductives en raison d'obstructions structurelles fondamentales.
Article original sous licence CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA de l'article ci-dessous. Elle n'a pas été rédigée ni approuvée par les auteurs. Pour une précision technique, consultez l'article original. Lire la clause de non-responsabilité complète
Imaginez que vous regardez un film, mais au lieu qu'une seule histoire se déroule à l'écran, le film se divise en un milliard de versions différentes chaque fois qu'un personnage fait un choix. Dans une version, le héros sauve la mise ; dans une autre, il trébuche ; dans une troisième, il ne se présente même pas. C'est l'idée folle qui se cache derrière l'interprétation des « Mondes Multiples » de la physique quantique. Elle suggère que l'univers ne suit pas un seul chemin ; il suit tous les chemins possibles à la fois, créant un arbre géant de réalités ramifiées.
Mais voici la partie délicate : dans notre vie réelle, nous ne voyons pas toutes ces possibilités se produire de manière égale. Si vous lancez une pièce, elle tombe sur pile 50 % du temps et sur face 50 % du temps. Cette recette spécifique de la probabilité de ce qui peut arriver est appelée la « règle de Born ». C'est la règle d'or qui dit aux scientifiques comment transformer les mathématiques de la mécanique quantique en prédictions concrètes. Sans elle, la théorie quantique n'est qu'un ensemble d'équations sans moyen de nous dire ce que nous verrons réellement dans un laboratoire. La grande question est la suivante : si l'idée des Mondes Multiples est vraie, d'où vient cette recette ? Pourquoi certaines branches de l'univers semblent-elles plus « réelles » ou plus susceptibles de se produire que d'autres ?
Deux philosophes, Emily Adlam et Jacob Barandes, ont examiné de près ce problème. Ils soutiennent que l'interprétation des Mondes Multiples est coincée dans une boîte. Ils affirment que, peu importe vos efforts, vous ne pouvez pas expliquer la règle de Born en utilisant les règles de l'univers des Mondes Multiples. Ils ont testé trois méthodes principales que les scientifiques utilisent habituellement pour expliquer les choses — soit en l'énonçant simplement comme une règle, soit en utilisant la logique pour la prouver, soit en se basant sur des modèles passés — et ont constaté que les trois mènent à une impasse. Leur conclusion est que si vous croyez aux Mondes Multiples, vous n'avez aucun moyen de justifier pourquoi l'univers suit les règles de probabilité spécifiques que nous observons, ce qui pourrait signifier que la théorie n'est pas une description viable de la réalité.
Les trois portes qui sont verrouillées
Les auteurs ont mis en place un jeu avec trois portes. Pour faire fonctionner la théorie des Mondes Multiples, vous devez franchir l'une de ces portes pour expliquer la règle de Born. Mais ils soutiennent que chaque porte est fermée à clé.
Porte 1 : La règle du « C'est comme ça » (L'approche axiomatique)
Imaginez que vous construisez un jeu vidéo. Vous écrivez le code du monde, puis vous décidez d'ajouter une règle : « Le joueur gagne 90 % du temps ». Vous pouvez simplement écrire cette règle dans le code de votre jeu. En science, on appelle cela un « axiome » — une règle de départ que l'on accepte sans la prouver.
Le problème, disent les auteurs, est que la théorie des Mondes Multiples n'a pas de place pour insérer cette règle. La théorie commence par une onde simple et lisse qui se divise en branches. Ces branches ne sont pas les briques élémentaires ; elles sont comme des arbres poussant hors du sol. Vous ne pouvez pas écrire une règle sur les arbres (comme « ces arbres doivent être jaunes ») si votre code de base ne décrit que le sol et la pluie. Les « branches » où vivent les observateurs sont simplement des choses qui apparaissent plus tard. Si vous essayez d'ajouter la règle de Born comme une règle de base, vous essayez de construire une maison en peignant le toit avant même d'avoir posé les fondations. Cela ne correspond pas à la structure de la théorie.
Porte 2 : L'énigme logique (L'approche déductive)
C'est la porte du « montrez votre travail ». Vous partez des règles de base du jeu et utilisez la logique pure pour prouver que le joueur doit gagner 90 % du temps. Vous ne pouvez pas simplement dire « c'est une règle » ; vous devez la dériver.
Les auteurs soulignent un obstacle majeur : vous ne pouvez pas obtenir un chiffre comme « 50 % » à partir d'un puzzle logique si vous n'avez aucun chiffre de départ. Les règles de base des Mondes Multiples concernent uniquement des ondes lisses et déterministes. Il n'y a pas de « chance » ou de « hasard » intégré dans le code de départ. C'est comme essayer de cuisiner un gâteau au chocolat avec seulement de la farine et de l'eau, sans jamais ajouter de sucre ou de cacao. Peu importe la force avec laquelle vous mélangez, vous n'obtiendrez pas de chocolat.
Certains tentent de corriger cela en faisant appel à des aides extérieures, comme la « rationalité » ou la « théorie de la décision ». Ils disent : « Si vous êtes une personne rationnelle, vous devriez parier comme si la règle de Born était vraie ». Mais les auteurs disent que c'est un piège. Pourquoi une personne rationnelle devrait-elle parier ainsi ? Généralement, nous parions ainsi parce que cela nous aide à gagner plus souvent. Mais pour savoir si vous gagnez plus souvent, vous devez connaître les probabilités d'abord ! C'est un cercle vicieux. Vous avez besoin des probabilités pour prouver que vous devez utiliser les probabilités. C'est comme essayer de prouver que vous êtes grand en vous mesurant avec une règle que vous n'avez pas encore calibrée.
Porte 3 : Le jeu de devinettes (L'approche inductive)
C'est la porte du « apprendre par l'expérience ». Nous regardons le passé : « La pièce est tombée sur face 50 % du temps hier, donc elle fera probablement cela demain ». Cela fonctionne très bien dans notre monde normal car le monde est généralement cohérent.
Mais dans l'univers des Mondes Multiples, tout arrive. Si vous lancez une pièce un milliard de fois, il existe une branche où elle tombe sur face à chaque fois, une branche où elle tombe sur pile à chaque fois, et une branche où elle fait face, puis pile, puis face, puis pile. Comme tous les motifs possibles existent quelque part, regarder le passé ne vous aide pas à prédire le futur. En fait, les auteurs soutiennent que dans un univers de Mondes Multiples, le « futur » n'est qu'un immense désordre de toutes les possibilités. Pour faire fonctionner l'induction, vous devriez ajouter une règle spéciale disant : « Nous n'avons le droit de regarder que les branches où la pièce se comporte normalement ». Mais c'est une façon de réintroduire la règle de Born par la petite porte ! C'est comme dire : « Je ne regarde que les tickets de loterie gagnants », puis prétendre que vous pouvez prédire la loterie.
La « quatrième voie » qui n'en est pas une
Les auteurs envisagent également s'il existe une « quatrième voie » pour résoudre cela. Peut-être devons-nous simplement changer le sens de mots comme « je » ou « incertitude » pour que cela fonctionne. Mais ils sont très sceptiques. Ils soutiennent que changer la définition des mots ne résout pas réellement le problème mathématique. C'est comme essayer de réparer un moteur de voiture cassé en renommant les pistons « ailes ». Le moteur ne démarrera toujours pas.
Conclusion
L'article conclut que l'interprétation des Mondes Multiples est coincée. Elle ne peut pas expliquer la règle de Born en la déclarant simplement, en la prouvant ou en la devinant. Les auteurs suggèrent qu'il ne s'agit pas d'un simple petit glitch technique ; c'est un mur fondamental. Si vous ne pouvez pas expliquer pourquoi l'univers suit les règles de probabilité, alors la théorie pourrait ne pas être une description valide de la réalité.
Ils ne disent pas que la théorie est définitivement fausse, mais ils disent qu'elle possède une « faille fatale » que personne n'a encore réussi à corriger. Tant que quelqu'un ne trouvera pas un moyen d'extraire la règle de Born de la structure des Mondes Multiples sans simplement l'inventer, la théorie restera incomplète. C'est un peu comme avoir la carte d'une ville qui montre toutes les rues possibles, mais sans aucun moyen de vous dire quelle rue vous empruntez réellement. Sans cela, la carte n'est pas très utile pour vous ramener chez vous.
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