La semaine passée, un collègue m’a envoyé ce lien :
http://www.tenthdimension.com/Il s'agit d'une très bonne animation expliquant les 11 dimensions découlant de la théorie des cordes. Théorie qui unifie la physique quantique à la loi de la gravitation universelle de Einstein.
Dans les cours de physique que j’ai reçu au cégep, jamais personne n’avait réussit à m’expliquer comment un électron pouvait se téléporter d’un niveau d’énergie au suivant. Cette article à réussit brillamment. Je l’ai traduit en français pour la postérité, le voici :
Dans la Théorie des cordes, Les Physiscients, nous disent que les particules subatomiques qui font notre univers sont créées à l’intérieur de dix dimensions spatial (plus une onzième dimension de temps) par les vibrations D’extrêmement petites super cordes. La moyenne des gens est habituée à l’idée qu’il existe quatre dimensions. Comment pouvons-nous imaginer les dix ?
0. Un point (aucune dimension)
Nous commençons avec un point. Comme le point que nous connaissons de la géométrie, Il n’a pas de grandeur, ni de dimension. Il s’agit seulement d’un concept imaginaire utilisé pour indiquer une position dans un système.
1. La première dimension – Une ligne
Un second point peut maintenant être utilisé pour indiquer une position différente. Mais lui aussi est de grandeur indéterminé. Pour créer la première dimension, tout ce qu’il nous faut, c’est une ligne joignant deux points quelconque. Un objet unidimensionnel ne possède seulement qu’une longueur. Aucune largeur ou profondeur.
2. La seconde dimension – Une branche
Si nous prenons notre ligne unidimensionnelle et que nous traçons une seconde ligne croisant celle-ci, nous entrons dans la seconde dimension. L’objet que nous représentons maintenant possède une longueur et une largeur, mais pas de profondeur. Pour nous aider à imaginer les dimensions supérieures, nous allons représenter notre objet bidimensionnel comme étant une deuxième ligne intersectant une première. (Un Y ou une branche)
Maintenant, imaginons une race d’être bidimensionnelle que nous appellerons Platien (Flatlanders). Qu’est-ce que ce serait d’être un Platien vivant dans leur monde bidimensionnelle? Une créature bidimensionnelle n’aurait qu’une longueur et une largeur, comme s’ils étaient la royauté sur un jeu de carte infiniment mince. Imaginez ceci, un Platien ne pourrait avoir de système digestif. Puisque le conduit allant de sa bouche à son postérieur le couperait en deux morceaux. Un Platien tentant de voir notre monde tridimensionnel serait seulement capable de percevoir des formes en tranches Bidimensionnelles. Exemple, un ballon traversant au travers du monde des Platiens commencerait par être un petit point minuscule, puis un cercle creux grossissant de façon inexpliqué jusqu’à une certaine taille, qui rétrécirait jusqu’à cesser subitement d’exister. Nous, humains tridimensionnel serait à leur yeux de biens étranges créatures.
3. La troisième dimension – Un pli.
Imaginer la troisième dimension est ce qui à de plus facile pour nous, puisque nous l’expérimentons à chaque moment de notre vie. Un objet tridimensionnel possède une longueur, une largeur et une profondeur. Mais il existe une autre façon de décrire la troisième dimension : si nous imaginons une fourmis marchant sur une feuille de journal à plat sur une table. Nous pouvons prétendre que notre fourmis est un Platien se déplacent dans un monde à deux dimensions. Si nous replions notre feuille afin que les deux cotés se rejoignent au milieu, nous créons un moyen permettant à notre fourmi Platienne de magiquement disparaître d’un point pour réapparaître instantanément en un autre point de son monde bidimensionnel. Nous pouvons imaginer que nous avons réussi ceci en pliant un objet bidimensionnel dans la dimension supérieur. Encore une fois, il sera plus facile pour nous de comprendre les dimensions supérieur si nous pensons la troisième dimension de cette façon. La troisième dimension est ce que vous pliez et vous permettre de sauter d’un point à l’autre dans la dimension inférieure.
4. La quatrième dimension – Une ligne
Bien. Les trois première dimensions peuvent être décrite dans ces mots : longueur, largeur, profondeur. Quel mot pouvons nous assigner à la quatrième dimension? Une réponse serait : durée. Si nous pensons à nous comme nous étions il y a une minute et que nous pensons à ce que nous sommes en ce moment. La ligne que nous pouvons tracer entre avant et maintenant serait une ligne dans la quatrième dimension. Si nous pourrions voir notre corps dans la quatrième dimension, il serait comme un long serpent ondulant avec notre nous embryonnaire au début et notre nous décédé à la fin. Mais puisque nous vivons moment par moment dans notre troisième dimension, nous sommes comme nos Platiens de la seconde dimension. Tout comme notre Platien qui ne voit que des tranches bidimensionnelles successives de la dimension supérieure, nous ne voyons que des tranches tridimensionnelles successives de notre nous dans la quatrième dimension.
5. La cinquième dimension – Une branche
Un des aspects les plus intrigants d’avoir des dimensions s’empilant les unes sur les autes, c’est que dans une dimension inférieur on peut être parfaitement inconscient de notre mouvement dans les dimensions supérieures. Voici un exemple simple : Si nous construisons un anneau de Möbius (prendre une languette de papier, faites une torsion et coller les deux bouts ensemble) et dessinez une ligne sur sa longueur. Notre ligne parcourerra les deux coté de la surface de papier avant de se rejoindre à nouveau. Il semble, aussi incroyable que ce soit que notre bande de papier n’a qu’un seul coté. Donc, ce doit être la représentation d’un objet à deux dimensions. Ce qui veut dire qu’un Platien bidimensionnel voyageant le long de la ligne ce retrouvera la ou il a commencer son périple sans jamais ressentir qu’il a quitter la seconde dimension. En réalité il tournerais et se tordrais dans la troisième dimension, même si pour lui tout serait perçu comme une ligne droite.
La quatrième dimension, le temps, semble être une ligne droite pour nous, allant du passé vers le futur. Mais, cette ligne droite dans la quatrième dimension est tout comme l’anneau de möbius. Elle tourne et se tord dans la dimension supérieure. Donc, le long serpent ondulatoire qui nous représente à tout moment particulier de façon linéaire au sein de la quatrième dimension, serait dans la cinquième dimension une multitude de chemins que l’on pourrait rejoindre à tout moment particulier. Ces branches seront influencées par nos multiples choix, la chance et les actions des autres.
La physique quantique nous dit que les particules subatomiques qui constituent notre univers sont l’effondrement (la réunion) de courbes indéterminées de probabilités, par le simple fait d’observation. Dans l’image que nous dessinons pour nous même en ce moment, nous pouvons commencer à voir de quelle façon chacun de nous réunissons les courbes indéterminées de future probable contenues dans la cinquième dimension à l’intérieur de la ligne de la quatrième dimension que nous expérimentons comme étant le temps.
6. La sixième dimension – Un pli
Et si vous vouliez retourner dans votre propre enfance et vous rendre visite? Nous pouvons nous imaginer plier la quatrième dimension à l’intérieur de la cinquième, sautant en arrière dans le temps et l’espace pour s’y rendre. Mais si vous voudriez vous rendre dans le monde où, par exemple, vous avez, enfant, créé une invention fabuleuse qui maintenant vous rendrait riche et célèbre dans le moment présent? Nous pouvons imaginer notre nous quadridimensionnel s’embranchant de notre moment présent dans la cinquième dimension, mais peut importe ou vous irez de ce point-ci, la ligne temporelle de l’inventeur de génie infantile ne fait pas partie des options valides dans votre version présente du temps. Vous ne pouvez aller d’ici à là, peut importe vos choix, la chance et l’action des autres qui s’y impliquent.
Il n’y a que deux façons pour vous rendre dans ce monde. L’une serait de voyager dans le temps, d’une façon quelconque déclencher les évènements clés vous conduisant à cette invention et ensuite d’avancer dans le temps au travers de la cinquième dimension et de visiter l’un des possible nouveaux mondes qui découlent des résultats de cette invention. Mais ce serait prendre le chemin le plus long. Le raccourci que nous pouvons prendre, implique nous nous courbions la cinquième dimension à l’intérieur de la sixième, ce qui nous permettrais de sauter instantanément de notre position à une autre ligne de la cinquième dimension.
7. La septième dimension – Une ligne
Dans notre description de la quatrième dimension, nous avons imaginé prendre les dimensions inférieures et les réduire à un simple point. La quatrième dimension est une ligne notre univers tel qu’il était il y a une minute jusqu’à l’univers tel qu’il est maintenant. Ou à la plus grosse échelle possible, nous pouvons dire que la quatrième dimension est une ligne joignant le Big Bang à une des possibles fin de l’univers.
Maintenant que nous entrons dans la septième dimension, nous allons imaginer une ligne qui traite toute la sixième dimension comme étant un seul point. Pour se faire, nous devons imaginer toutes les lignes temporelles possible joignant notre Big bang et toute les fins possibles de notre univers, (un concept que nous référons souvent comme étant l’infini) et les traiter comme formant un seul point. Donc, pour nous, un point dans la septième dimension serait l’infini. Toutes les lignes temporelles possible qui auraient ou qui vont découler de notre Big Bang.
8. La huitième dimension - Une branche
Lorsque nous avons décrit l’infinité comme étant un point dans la septième dimension, nous n’imaginons qu’une partie du tableau. Si nous traçons une ligne dans la septième dimension, nous devons être en mesure de décrire ce que serait un second point dans cette dimension, puisque c’est à celui-ci que notre ligne se joindra. Mais comment peut-il y avoir autre chose que l’infini? La réponse est, qu’il peut y avoir une myriade d’infinités différentes créées par des conditions initiales différentes de notre propre Big Bang. Des conditions initiales différentes, créeront des univers différents où les lois élémentaires de la physique tels que la gravité ou la vitesse de la lumière seraient différentes des nôtres. L’arbre de ligne temporelle créer par cet univers de son Big Bang à tous ses fins possibles, Créant une infinité complètement séparée de celle associée à notre univers. Donc, la ligne que nous tracerons dans la septième dimension va joindre une de ces infinités à une autre. Aussi dérangeant que ce soit, l’étendue de ce que nous explorons ici peut-être, si nous pouvons relier cette ligne de la septième dimension à une autre infinité, nous entrons dans la huitième dimension.
9. La neuvième dimension – Un Pli
Comme nous l’avons déjà exploré, nous pouvons sauté d’un point dans toutes les dimensions à un autre simplement en pliant celle-ci dans la dimension supérieur. Si notre fourmi sur une feuille de papier journal serait un Platien bidimensionnel, alors plier son univers bidimensionnel au travers de la troisième dimension lui permettrait de magiquement disparaître d’un endroit pour apparaître à un autre. Maintenant que nous imaginons la neuvième dimension, la même règle s’appliquera. Si nous serions capable de sauté instantanément d’une ligne de la huitième dimension à une autre, ce serait parce que nous serions capable de plier celle-ci au travers de la neuvième dimension.
10. La dixième dimension – Un point ?
Avant que nous discutions de la première dimension, nous pouvons dire que nous avons commencé par la dimension zéro, qui est le concept géométrique d’un point. Un point indique une position à l’intérieur d’un système et chaque point est de taille indéterminé. La première dimension, prend deux de ces points et les joints par une ligne.
Quand nous avons imaginé la quatrième dimension, c’était comme si traitions la totalité de l’espace tridimensionnelle dans un état particulier comme étant un simple point. Et que tracer une ligne avec un autre point représentant l’espace dans un différent état. Cette ligne tracée donnait notre quatrième dimension. Nous nous référons communément à celle-ci, comme étant le temps.
Ensuite, dans la septième dimension. Nous avons traité toutes les lignes temporelles possible pouvant émerger de notre propre Big Bang, comme si elles étaient qu’un simple point. Pour ensuite imaginer tracer une ligne avec un autre point représentant toutes les lignes temporelles possibles d’un autre univers complètement différent.
Maintenant, comme nous entrons dans la dixième dimension, nous devons imaginer que toutes les possible branches, pour toutes les lignes temporelles de tout les univers possible et de les traiter comme un simple point à l’intérieur de la dixième dimension. Wow! Jusque là, tout va bien. Mais, c’est ici que nous atteignons un cul-de-sac : Si nous voulons imaginer la dixième dimension comme continuant le cycle et devenant une ligne. Nous devons pouvoir tracer un autre point pour pouvoir tracer une ligne. Mais il ne reste nul part ou aller! Lors-ce que nous aurons imaginé tout les lignes temporelles possibles pour tout les univers possible, il apparaît que notre voyage s’arrête ici.
Dans la théorie des cordes, les physiciens nous disent que des supercordes vibrant dans la dixième dimension sont ce qui crée les particules subatomiques qui constituent notre univers et tout les autres univers possibles. En d’autre mot, toutes les possibilités sont contenues dans la dixième dimension. Ce qui apparaît comme le concept que nous avons construits pour nous, lorsque nous imaginons les dix dimensions, construite l’une au-dessus de l’autre.
Le livre
Imagining the Tenth Dimension:a new way of thinking about time, space and string theory
Le site web
http://www.tenthdimension.com/
