Théorie de la rétro-causalité expliquée par la physique quantique [Traduction] (partie 2/3)

La symétrie et la rétro-causalité ne peuvent exister séparément

Théorie de la rétro-causalité: Dans leur rapport, Leifer et Pusey ont également reformulé l’idée habituelle de la symétrie temporelle en physique. Cette théorie est basée sur le renversement de la variable temporelle dans les équations de mouvements (t devenant -t). Les physiciens développent un concept abouti autour de cette symétrie où un processus inversé n’est pas seulement possible, mais que la probabilité d’occurrence est identique quel que soit le sens temporel (avant ou arrière).

Le principal résultat des physiciens est qu’une théorie quantique qui assume à la fois ce genre de symétrie temporelle sans permettre la rétrocausalité entraîne une contradiction. Ils décrivent une expérience illustrant cette contradiction dans laquelle l’hypothèse de la symétrie temporelle requière que les processus dans le futur ou le passé aient la même probabilité, mais dont l’absence de rétrocausalité requière qu’ils soient différents.

Ainsi, tout converge vers le choix de conserver la symétrie temporelle ou l’absence de rétro-causalité, tel que l’énoncent Leifer et Pusey, démontrant que vous ne pouvez obtenir les deux à la fois. Depuis que la symétrie temporelle est vue comme une symétrie physique fondamentale, ils défendent qu’il est plus sensé d’autoriser la rétro-causalité. Agir ainsi éliminerait la variable d’action à distance de Bell et il resterait toujours possible d’expliquer pourquoi utiliser la rétro-causalité pour envoyer des informations est interdit.

La flèche du temps

« La raison d’adhérer à la rétro-causalité semble plus forte pour les raisons suivantes » dit Leifer. « Premièrement, la rétro-causalité nous permet potentiellement de résoudre les problèmes issus par les autres théorèmes no-go. Par exemple, il nous permet d’obtenir la corrélation de Bell sans action à distance. Ainsi, bien que nous devons toujours expliquer pourquoi il n’y a pas de signal provenant du passé, il semble que nous pouvons briser plusieurs barrières en enfonçant une seule. Ce n’aurait pas été le cas si nous avions abandonné la symétrie temporelle à la place. »

« Deuxièmement, nous savons que l’existence du temps telle une flèche a déjà été appliquée en thermodynamique, c’est une caractéristique des conditions aux limites spéciales de l’univers et non en soi une loi de la physique. La capacité d’envoyer des signaux seulement dans le futur et non vers le passé est en partie responsable de cette définition de flèche temporelle. Il me semble que l’incapacité d’envoyer un signal dans le passé dans un univers rétro-causal peut également provenir de conditions limites spéciales sans besoin d’être une loi physique. La symétrie temporelle semble moins enclin à émerger dans cette voie (en fait, nous utilisons régulièrement la thermodynamique pour expliquer comment l’apparente asymétrie temporelle que nous observons dans la nature provient d’une loi temporellement symétrique) ».

Accepter la rétro-causalité

Comme les physiciens l’expliquent plus bas, l’idée entière de rétro-causalité est difficile à accepter car nous ne l’avons éprouvé nulle part. Il en va de même pour l’action à distance. Cependant, cela ne signifie pas que l’absence de rétro-causalité ou d’action à distance est vraie. En d’autres termes, les physiciens veulent démontrer pourquoi ces propriétés émergent seulement dans certaines situations si éloignées de nos observations quotidiennes.

« Une façon de voir tous les théorèmes no-go réside dans les petits ajustements » explique Leifer. « Vous notez une propriété des prédicats de la théorie et vous assumez que cette propriété est vraie. Ensuite, vous démontrez qu’elle est incompatible en reproduisant les prédicats en théorie quantique et vous obtenez un théorème no-go. »

« Par exemple, dans le théorème de Bell, nous notons que nous ne pouvons envoyer de signaux superliminaux, ainsi nous assumons qu’il n’existe pas d’influence superliminale dans la réalité, mais ceci nous entraîne dans un conflit avec nos observations. Noter qu’il n’y a pas d’influence superliminale réelle est le problème majeur. Si nous étions capable d’envoyer des signaux plus vite que la lumière nous aurions simplement dit : ‘C’est entendu, Eistein avait tort. La théorie de la relativité est simplement incorrecte.’ Mais ce ne fut pas ce qui arriva : aucun signal ne pouvait être au niveau de ce que nous avons observé, c’était comme s’il y avait une tension entre ceci et ce qui doit se passer en réalité pour reproduire ce que nous observons. S’il y a des influences superliminales, alors pourquoi ne pas expliquer ce que nous observons directement? Voici un mystère à résoudre.

Fin de la deuxième partie