Introduction
Ce texte définit ce qu'est la sub-physique puis déduit des vérités en sub-physique. C'est un texte de vulgarisation qui permet d'avoir une bonne vision (même pour les scientifiques) de ce qu'est la sub-physique tout en évitant les parties plus techniques. Il comporte donc un certain flou, acceptable pour un texte de vulgarisation. Il comporte aussi certaines précisions que vous pourrez passer sans grand dommage si elles vous échappent.
Qu'est-ce que la physique ?
C'est la science qui cherche les lois régissant notre univers.
Qu'est-ce que la physique théorique ?
C'est la science qui cherche les lois fondamentales (celle dont découlent toutes les autres lois) de notre univers. Ces lois fondamentales sont appelées des théories (d'où le nom de physique théorique). On les appelle des théories car elles peuvent toujours être invalidées par une expérience nouvelle.
Qu'est-ce que l'univers ?
Wikipédia français : "L'univers est l'ensemble de tout ce qui existe, régi par un certain nombre de lois."
Wikipédia anglais : "L'univers est tout l'espace et le temps ainsi que leurs contenus, incluant les planètes, les étoiles, les galaxies, ainsi que les autres formes de matière et d'énergie."
Que signifie exister ?
C'est une primitive sémantique, on ne peut pas définir la notion usuelle d'existence sans tourner en rond.
Existe-t-il autre chose que notre univers ?
D'après la définition du Wikipédia français, l'univers étant tout ce qui existe, il n'existe rien en dehors. La définition précise que l'ensemble est régi par "un certain nombre de lois", la suite de la page Wikipédia nous montre qu'il est fait référence aux lois de la physique. On voit donc que cette définition postule une chose fantaisiste : rien n'existe en dehors des choses régies par les lois physiques. Par exemple puisque notre espace est à 3 dimensions il n'existe pas d'univers à quatre dimension puisque notre univers est tout ce qui existe et qu'il n'a que 3 dimensions d'espace.
D'après la définition du Wikipédia anglais, l'univers est une entité et donc la définition n'implique pas l'inexistence d'autre chose.
En ce moment, j'existe dans combien d'univers ?
Mais d'abord existe-il d'autres univers ? Et si oui existe-t-il un temps commun entre eux ? Et si oui, comment définir "je" (si on change la polarisation d'un photon de mon corps, suis-je un autre ?) ?
Toutes ces questions font tourner la tête car on ne sait pas comment les aborder. De plus on peut se demander si tout cela a bien une utilité ?
Ces questions sont-elles utiles ?
Comprendre les lois régissant notre univers a eu des répercussions incroyables sur notre société, est-ce logique de croire que d'aller encore plus loin ne nous apporterait rien ? Est-ce que les mathématiques ne nous apportent rien sous prétexte qu'elles traitent d'abstractions pures ?
Comment aborder ces questions ?
Notre problème numéro un est de trouver une définition solide (au sens scientifique) à la notion d'existence. Car pour prétendre étudier des choses qui existent il faut d'abord savoir le sens du mot "exister".
La notion intuitive de la propriété d'existence est-elle suffisante ?
Nous avons tous une notion intuitive de la propriété d'existence. Par exemple vous êtes certains que les objets qui vous entourent existent et il n'y a pas besoin de raisonner pour cela. Mais est-il logique de supposer que cette notion intuitive est scientifiquement valide ? Par exemple nos sens nous donnaient l'impression qu'il y a un "haut" et un "bas" absolus et que la terre est plate et c'est la science qui a prouvé que le haut et le bas sont relatifs et que ce qui semble plat à une échelle peut être sphérique à une autre.
L'incohérence de la notion intuitive d'existence
Notre notion intuitive de l'existence nous fait penser qu'exister signifie avoir une implication physique dans notre univers. Quelque chose qui n'existe pas ne peut être la cause de quelque chose qui existe et c'est pourquoi nous pensons que notre univers actuel existe. Nous avons aussi l'impression que notre univers d'il y a 10 000 ans n'existe plus. Mais quelle différence y-a-t-il entre notre univers actuel et celui d'il y a 10 000 ans si ce n'est que vous êtes dans l'un et pas dans l'autre ? Réduire la notion d'existence à la notion d'existence relative à son propre vécu n'est-elle pas une erreur déjà vue avec le géocentrisme ?
Il ne faut pas nier la notion relative d'existence, de même que l'on ne peut nier que la notion de haut et bas relative à notre planète, mais ce serait une erreur que d'en faire une vérité universelle.
Explorons la notion d'existence mathématique
Avons nous une définition solide (logique et universelle) de la notion d'existence ? Regardons du côté de la science : la réponse tient en un symbole ! : "∃". Les mathématiques possèdent une définition de la notion d'existence.
Supposons maintenant, à titre exploratoire, que l'existence est équivalente à l'existence mathématique:
Le crash d'∃
Nous allons voir ici que la notion d'existence mathématique ne convient pas comme notion d'existence universelle (sans rendre invalide les mathématiques!). L'intérêt de cette exploration sera de montrer que l'on peut raisonner en sub-physique et de produire notre premier raisonnement. Pour cela nous allons supposer que la notion convient et nous allons voir que nous arrivons à une absurdité :
À titre d'exemple un objet mathématique évolutif très simple est une droite : quand on se déplace sur un axe (que l'on peut considérer comme le temps) on obtient l'évolution d'un objet mathématique (un réel), qui est la valeur sur l'autre axe. Par exemple si la droite a pour équation y = 2x, au temps "1" l'objet est "2" et au temps "3" l'objet est "6'.
Prenons maintenant un objet évolutif U plus complexe (comme un univers) et prenons à l'intérieur un objet C capable de conscience. On peut donner une définition de C indépendamment de U. Par exemple pour un humain dans notre univers, on peut le définir par les positions de l'ensemble de ses atomes. On peut théoriquement donner aussi une définition Vc des évolutions valides de C. Par exemple Vc rejette que C se transforme en théière. Posons nous maintenant la question suivante de point de vue de la conscience C : que va-t-il observer pour la suite de sa vie ? C existe dans U mais dans une infinité d'autres objets mathématiques. De même qu'une courbe commençant par une droite peut évoluer en une infinité de courbes.
D'après notre définition de l'existence tous les objets où se trouve C sont valides et existent. Pour y voir plus clair reprenons notre exemple de la droite : si une courbe commence par une droite, à quoi peut-on s'attendre par la suite ? On remarque qu'il n'existe qu'une seule courbe qui prolonge la droite alors qu'il existe une infinité qui n'est pas le prolongement. Donc prévoir que la courbe doit continuer en droite est aussi illogique que de prévoir que si on tire un nombre au hasard parmi une infinité de nombre alors on tombera sur 42. Il en est de même pour C : si Vc autorisent une proportion écrasante d'avenirs improbables alors il n'y a pas de raison qu'un avenir normal soit probable.
Pourtant nous sommes habitués à ce que nous évoluions dans un univers stable où les nuages ne clignotent pas et où les poules ne se mettent pas à chanter la marseillaise.
Cette simplicité des règles de notre univers est incohérente avec une définition de l'existence basée uniquement sur le ∃ mathématique car pour un être comme vous ayant un avenir normal il en existe des quantités indescriptibles (bien plus que des milliards) qui ont un avenir très bizarres.
Peut être que ce raisonnement heurte votre sensibilité scientifique car il vous parait inenvisageable que Vc admettent un avenir où les poules chantent la marseillaise, mais c'est parce que la physique nous a habitué à des règles simples (comme si on était sur une droite) alors que les possibilités mathématiques complètement tordues existent et sont bien plus nombreuses. On peut imaginer par exemple un univers comme le nôtre où à un certain moment et lieu l'air dans la gorge d'une poule vibre et produise le champs de la marseillaise. Cela suppose des règles très tordues pour cet univers, mais cet univers existe au sens mathématique, et la proportion de ces univers tordue est écrasante.
Où chercher de meilleurs lois ?
On voit dans le raisonnement précédent que le problème de se baser sur l'existence mathématique vient de l'absence de règle de simplicité.
Notre problème est que nous n'avons pour l'instant qu'une seule règle à notre théorie (la notion d'existence est celle mathématique) et que cela ne nous suffit pas pour chercher des vérités. Nous allons chercher d'autres postulats. Pour cela nous allons regarder les lois physiques que l'on a déjà découvertes et en extraire des méta-lois.
Postulat n°2 : L'existence est concrète
Si on vous dit "j'ai définis une chose X qui existe et aucune intelligence ne pourra jamais explicité une telle chose". Cette phrase est plutôt choquante car ce qui existe doit pouvoir se concrétiser et nom pas rester à jamais inaccessible.
C'est pourquoi nous allons prendre une notion d'existence provenant d'une fondation mathématique constructive, c'est à dire que si quelque chose existe alors c'est une chose concrète qu'il est possible (au sens mathématique) d'expliciter.
Nouvel unique postulat : Ce qui subexiste est ce qui est calculé
Ce postulat provient de la constatation que notre univers ressemble à une chose calculable, c'est à dire que si on avait un ordinateur possédant une mémoire bien plus vaste que notre univers tout entier, alors on pourrait calculer notre univers. Il faut voir cet "ordinateur" comme un ordinateur abstrait, un objet mathématique. Nous définissons une notion de "subexistence" pour la distinguer de la notion d'existence mathématique. Ce n'est pas non plus la notion d'existence matérielle de notre univers, mais une nouvelle notion, plus large.
Ce postulat n'a pas besoin des postulats 1 et 2, car ce qui est calculé existe mathématiquement et concrètement.
Est-ce que ce qui est à l'origine d'une existence existe ?
On a tendance à répondre intuitivement oui. Par exemple notre univers existe puisque j'existe et qu'il est à l'origine de mon existence. Mais est-ce vrai en sub-physique ? Prenons l'exemple de notre univers. D'après notre postulat, puisqu'il subexiste il est calculé. Donc une origine de notre univers est un calcul C1. Est-ce que C1 subexiste ? Pour cela, d'après notre postulat il faut savoir s'il est calculé. Or un calcul peut toujours être calculé (pour comprendre cela intuitivement il faut imaginer que l'on peut toujours simuler un ordinateur dans un ordinateur).
Donc C1 peut être calculé (comme tout calcul), donc tout calcul subexiste, donc d'après notre postulat les calculs qui sont à l'origine d'une chose subexiste.
Ah, mais alors, l'œuf, la poule, l'infini ?
Nous venons de voir que l'on peut raisonner récursivement indéfiniment pour trouver une origine à une chose qui subexiste. Nous verrons par la suite que ce problème est similaire à la fois à celui de l'œuf et de la poule (qui je vous le rappelle a été résolu par Darwin) mais aussi aux vérités statistiques de la théorie quantique !
Et après ?
Nous sommes maintenant près pour déduire les règles fondamentales de la subexistence! Commençons par la propriété d'efficacité : nous allons par là nous apercevoir que ce qui a générer notre univers n'est pas n'importe quoi...