Lee Smolin
Lee Smolin

Lee Smolin est un théoricien de la physique, un écrivain et un professeur américain. Il est un des principaux réalisateurs de la gravitation quantique à boucles (Loop Quantum Gravity en anglais), une des principales approches d'unification de la relativité générale et de la mécanique quantique, les deux grandes théories du XXe siècle. Il est actuellement chercheur à l'Institut Perimeter (Waterloo, Ontario, Canada), institut consacré à la physique théorique. Il est l'auteur de plusieurs ouvrages scientifiques, dont The Life of The Cosmos (qui traite de sa théorie sur les Univers féconds) et Three Roads to Quantum Gravity (un ouvrage présentant les trois principales approches de la gravitation quantique, dont la gravitation quantique à boucles et la théorie des cordes) ainsi que d'un ouvrage où il développe ses vues sur la physique d'aujourd'hui The trouble with Physics - The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What comes next, traduit en français sous le titre Rien ne va plus en physique ! L'échec de la théorie des cordes.

Sommaire

Principes physiques de Smolin

Lee Smolin et Roberto Mangabeira Unger ont développé un ensemble de principes constituant une philosophie de la nature[1] :

  1. Il n'y a qu'un seul Univers. Il n'y en a pas d'autres ni quoi que ce soit qui lui soit isomorphique.
  2. Tout ce qui est réel est réel à un instant donné, qui est une succession d'instants. Tout ce qui est vrai est vrai à l'instant présent.
  3. Tout ce qui est réel à un instant est un processus de modification menant à l'instant suivant ou au futur. Tout ce qui est réel est donc le résultat d'un processus à l'intérieur duquel il est la cause, ou il implique, les instants futurs.
  4. Les mathématiques sont déduites de l'expérience comme une généralisation de régularités observées où le temps et les particularités sont supprimées.

Enfance et études

Smolin est né à New York en 1955. Il finit son baccalauréat au Hampshire College en juin 1975, spécialité « physique et philosophie ». Par la suite, en mars 1978, il obtient sa maîtrise à Harvard puis devient docteur en physique théorique en juin de l'année suivante. Sa thèse était intitulée : « Études sur la gravitation quantique ».

Travaux

Il a travaillé dans différents instituts et universités, en collaboration avec plusieurs physiciens, mais ses principaux emplois furent au Pennsylvania State University et à Perimeter Institute for Theoretical Physics. Ces principaux travaux se concentrent sur la gravitation quantique à boucles, bien qu'il contribue aussi à l'avancement de la théorie des cordes, et sur les Univers féconds (ou « sélection naturelle cosmologique »).

Gravitation quantique à boucles

Grosso modo, l'espace-temps ne serait pas continu et uniforme, mais granulaire et discontinu. Il existerait un espace et un temps indivisibles. Cette théorie simple à se représenter et élégante a fait ses preuves sur plusieurs points de vue, comme l'explication des aires et des volumes en géométrie, mais laisse à désirer encore sur la dynamique.

Sélection naturelle cosmologique

Dans son livre The Life of the Cosmos, Smolin propose d'appliquer la sélection naturelle à la cosmologie, de sorte que l'Univers que nous connaissons est le résultat d'une évolution et d'une mutation d'univers plus vieux, primitifs et grands encore.

Smolin avance qu'un univers puisse en engendrer un autre lors de la formation d'un trou noir. Les constantes fondamentales de la physique, comme par exemple la célérité de la lumière dans le vide, seraient différentes d'un univers à l'autre. De telles variations peuvent entraîner une variation sur la probabilité de formation des trous noirs dans un univers donné, c'est-à-dire sur sa fécondité. Pour Smolin, les univers les plus féconds, c'est-à-dire susceptibles de produire le plus de "bébé-univers", sont les univers riches en carbone et en oxygène,soit par ailleurs des univers susceptibles d'abriter la vie telle que nous la connaissons. Une telle théorie est une réponse au principe anthropique fort.

Certaines critiques mettent en avant le fait que cette théorie n'est pas scientifique car elle ne peut être testée (aucune observation ou expérience ne pourrait la corroborer ou l'infirmer). À cela, Smolin réplique que l'étude des trous noirs de notre Univers peut affirmer ou infirmer sa théorie, qui implique un certain nombre de prédictions.

Citation

  • « Je suis convaincu que la mécanique quantique n'est pas une théorie ultime. Je crois cela puisque je n'ai jamais rencontré une formulation dans l'actuelle mécanique quantique ayant un sens pour moi. J'ai étudié en profondeur et travaillé fort sur ces formulations, mais au bout du compte, la théorie quantique n'a toujours aucun sens pour moi. »

Bibliographie

  • Rien ne va plus en physique ! L'échec de la théorie des cordes, éd. Dunod, 2007 (ISBN 978-2100507023).

Notes et références

  1. The unique universe, Lee Smolin, le 2 juin 2009 sur le site physicsworld.com

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