Comments on Les trous blancs ne sont pas répulsifs (et d'autres choses sur les trous noirs)

Last nail on the nail. C'est bon, j'ai saisi où est le problème dans l'expression causalité locale dans la relativité. En fait, en lisant d'autres références, j'ai vu qu'il y avait bien des présentations apparemment majoritaires où la détermination par le cône de lumière futur existe. Mais ce qui est absolument certain et tout à fait explicite c'est que dans la formulation de ces inégalités, Bell rejette catégoriquement cette possibilité de la causalité initiée à partir du cône de lumière futur et quand on dit qu'EPR implique la non-localité cette idée est nécessaire. Et de toute façon la notion de causalité rétrograde est dans tous les cas généralement écartée comme si, que ce soit à partir directement de la relativité ou pour des raisons liées à la thermodynamique et à la mécanique statistique, est très massivement rejetée dans la communauté des physiciens. Si on écartait la prohibition de Bell, il n'y aurait plus aucune raison décisive pour estimer qu'il y contradiction entre la relativité et les interactions découlant des états intriqués quantiques.

Oops last nail of the coffin de mon obsession récente sur le point soulevé incidemment dans ton post. Dans https://books.google.fr/books?id=7mWbBAAAQBAJ&pg=PA16&lpg=PA16&dq=time+asymmetry+relativity+local+causality+mathias+frisch&source=bl&ots=gLcQ1N7bF7&sig=VpWdptpVJ25SmXxjcZYTSHPQWYw&hl=fr&sa=X&ved=0ahUKEwj7qs2kzozYAhUIFuwKHVFCApcQ6AEIXjAH#v=onepage&q=time%20asymmetry%20relativity%20local%20causality%20mathias%20frisch&f=false
il y a tout de même ce qui va dans le sens de ma remarque initiale. Je recopie rapidement le passage pertinent: "Although one important usage of causal language in the context of relativistic theories is to express the time-symmetric locality constraint that spacetime has a lightcone structure and that there is no propagation outside the lightcone, there is a second aspect to causal talk in relativity : causal notions are also used to mark a time-asymmetric distinction between the future lightcone, which is called the "causal future" of an event, and the past lightcone, which is the "causal past' of an event. More generally, a condition of local causality in physics is often introduced as the time-asymmetric condition that the fields at a point are fixed by the fields in the causal past of the point."
Et la fin de la page enchaîne en notant que cette asymétrie causale/temporelle entre se retrouve chez Bohr et Schrödinger.
Il est possible que ce ne soit pas cet usage du terme principe de localité qui apparemment refoule par définition la lecture symétrique du cône de lumière future impactant le passé que tu avais en vue.
En fait, je ne vois que des auteurs comme Beauregard, Price etc qui, notamment pour rendre compte de EPR en se débarrassant de l'incompatibilité avec la relativité et sans admettre la non-localité instantanée quelle que soit la distance, se proposent de supprimer ce principe de localité en poussant à plein la symétrie latente de l'espace-temps avec leur causalité rétroactive ou "en arrière" du temps. Les courbes temporelles fermées du genre espace ne rentrent pas dans cette catégorie car c'est toujours du cône de lumière passé vers le futur que se transmet la causalité sur les lignes d'univers.
Bref, pour résumer, si Matthias Frisch a raison :
1) Il y a déjà dans la physique fondamentale, indépendamment de la théorie de la thermodynamique, une asymétrie causale (ça tout le monde l'admet) qui est aussi une asymétrie temporelle avec le principe de localité relativiste. (En fait il critique dans le passage du livre les écrits de John Norton qui tentait de montrer que ce principe de localité et plus généralement la physique moderne ne changent pas la donne sur l'absence de causalité dans la physique fondamentale, suivant en cela l'analyse/critique fameuse de Russell sur la notion de cause. Je pense que les arguments de Frisch réfutent efficacement ce que je trouve être comparativement des arguties de Norton.)

2) Rien ne dit que ce soit le fin mot de l'histoire. Le principe de localité tel que compris ordinairement (avec cette asymétrie temporelle) est notoirement en contradiction avec les expériences EPR.

3) une des solutions (minoritaires en influence mais avec un regain de vitalité je connaissais Beauregard et Price, apparemment un Cramer est aussi de la partie https://scirate.com/arxiv/0807.2041), d'une certaine manière, en admettant la causalité rétroactive et en abandonnant le principe de localité tel que compris dans ce qui précède, rétablit la pleine invariance par rapport au sens du temps de la physique. Je trouve ce dernier aspect absolument fascinant et même plus intelligible que l'aspect magique des corrélations instantanées dans l'intrication quantique sans recours à ce zigzag spatio-temporel.
Ce qui en vertu d'un raisonnement par l'absurde me laisse penser que Frisch a raison sur le contenu de ce principe de localité, c'est la levée d'incrédulité quand des interprétations d'EPR en termes de causalité rétroactive ont été formulées. Ce serait je crois incompréhensible si cette symétrie du cône de lumière futur par rapport au passé dans le point de départ de la relation causale était déjà admise. On ne qualifie pas d'hétérodoxe, ou d'illuminé (Costa est passé pour tel dans la communauté des physiciens et, s'il a de facto était à la source de la thèse d'Aspect, il en a soigneusement été écarté du jury de thèse, il raconte ça https://www.youtube.com/watch?v=zLHmF4hRe7Q. Ses idées mystico-religieuses sur le paranormal ont y sans doute fait pour beaucoup mais cette seconde jeunesse de son idée sur EPR gagnent du terrain avec des auteurs totalement étrangers au paranormal et pleinement physicalistes, comme Huw Price) ce qui redit ce qui est déjà admis par l'état de la théorie partagée.

D'ailleurs je viens de relire ton entrée sur l'interprétation déterministe de la mécanique quantique. Tu ne mentionnes pas du tout l'option GRW. Pourtant ça éliminerait le problème de la mesure avec lequel tu jongles rapidement en notant ses apories et sans pouvoir/vouloir les résoudre ET ça le fait en insistant justement sur l'interaction d'un grand nombre de particules élémentaires que tu mentionnes à la fin de l'article. Si on met de côté l'adhésion au déterminisme par inclination personnelle, qu'est-ce qui te sembles si peu pertinent dans cette interprétation ?

Encore une remarque sur l'invariance des lois de physique par inversion du temps. L'objection tirée de la relativité ne fonctionne pas, ça j'ai bien saisi. Mais il reste, et là ce n'est pas une perplexité personnelle mais un élément qui a été noté par exemple par Hartry Field dans Causation in physical world une possibilité pour la dénier de l'intérieur de la physique fondamentale. C'est lorsqu'on considère les interprétations de la mécaniques quantiques. Si on fait comme toi en optant pour des lectures déterministes, elle est maintenue et il y a déterminisme dans les deux directions temporelles. Mais dès qu'on passe aux interprétations indéterministes ce n'est vrai que tant que la distribution de probabilités concernant un état quelconque vaut aussi bien que les états futurs que passé. Or, toutes ne se conforment pas à ce schéma. Certaines portent une asymétrie en elles comme GRW dont la probabilité de distribution ne concerne que le futur, pas le passé. Si c'est cette interprétation qui est la bonne, il n'est plus besoin de vouloir dériver l'asymétrie de la thermodynamique ou plutôt cette dernière elle-même provient d'un niveau plus fondamental avec cette théorie.

Le premier photon s'est dit : Ouf ! un peu de lumière - en sortant du pot au noir.

J'ai cru comprendre que Sean Carroll faisait sortir le "tout" d'un trou noir initial - ce qui nous change du big-bang qui faisait mal à mes oreilles.

Note intime : Le big-bang de Gamow sentait un peu son époque militaire, milieu du XXe, quelque part après les deux guerres mondiales et Hiroshima. Je suis heureux que l'on se mette à utiliser d'autres métaphores moins guerrières pour évoquer le monde en cours. Sinon autant en revenir au "De natura rerum" évocation poétique par Lucrèce de la gestation du monde jusqu'à l'harmonie souhaitée par le philosophe.

Complément sur Mac Taggart, c'est un auteur qui est peut être utilisé par les présentistes parce qu'il entend montrer l'inadéquation des éternalistes qui ne ménagent pas de vraie place au changement mais sa propre thèse à la fin est de rejeter également le présentisme (ou ce qu'il appelle je crois les séries-A qui rejoignent la même approche). En fait il est souvent évoqué je crois parce que c'est l'un des premiers a avoir établi avec ses deux types de série le cadre d'opposition qu'on retrouve avec les présentistes et les éternalistes (Huw Price par exemple est un éternaliste pur jus) même si sa propre "solution" idéaliste niant le temps entend finalement échapper à ce clivage. Le lexique du contraste a fait école (et industrie de littérature, thèses etc à sa suite), bien plus que le mot final qu'il entendait y substituer.

ok, en tout cas ça m'a donné envie de me replonger prochainement dans des cours d'initiation à la relativité, sans doute via leonard susskind, passionnant mais très long dans ses videos de Standford.
Sur le postionnement des positions évoquées :
1) l'inférence observation du présent/pas d'existence du temps, non ça ne m'évoque rien. A priori je crois qu'il faudrait dire autre chose que présent parce que ça implique tautologiquement du temps donc ça semble contradictoire. Il y a bien une position archi-connue qu'on appelle le présentisme mais elle ne nie pas le temps, elle nie surtout que le futur soit sur le même plan que le présent et soutient que seul ce dernier a une position privilégiée, qu'il est le seul existant en fait (le futur n'a aucune existence à l'instant présent, on ne peut pas dire qu'il est simplement ailleurs par rapport à ma position spatio-temporelle comme le là-bas par rapport à l'ici indexé sur le locuteur qui parle ; quant au passé, il a existé mais n'existe plus ce qui ne signifie pas qu'on nie son existence passé et donc le temps). Bref le présentisme est une conception qui nie le temps de l'univers-bloc de la relativité mais qui prétend qu'il y a bien le temps réel qui existe, le présent qui sera le passé du futur et ainsi de suite. Mac Taggart est un des auteurs phares du présentisme. Avec certains auteurs il y a des variantes, par exemple certains admettent comme existants le présent ET le passé mais refusent absolument ce statut au futur au motif de son indétermination allégué etc. Je ne sais plus si dans ce dernier cas on parle encore de présentisme.
2) sur deux non je ne vois rien. Il y a bien des écrits fameux chez David Lewis qui traitent de la trace mais plutôt pour essayer de comprendre le caractère asymétrique de la causalité, un peu dans les même veine que les forks de Reichenbach. Mais là encore, perso, sur l'idée précise évoquée, je n'ai aucun auteur à l'esprit. Et en plus je ne comprends pas vraiment le passage sur la nécessité des généralisations nomiques pour interpréter le passé. C'est peut-être vrai pour les objets physiques et l'approche objectivante mais on interpréter également son propre passé, l'action qu'on a pu faire, la disposition d'esprit dans laquelle on se trouvait. Et cette interprétation ne passe pas au premier abord uniquement ni même principalement par des lois. Bref on rencontre peut-être la vieille opposition de Dilthey entre explication par des causes ou lois/compréhension par interprétation, saisie du sens subjectif qui fondait pour lui la spécificité des sciences humaines
Sur la troisième idée idem. A la limite, en englobant large, sans doute qu'on pourrait penser à Bergson qui critique la notion même d'état comme une abstraction prélevée sur un devenir (surtout pour les "états" psychologiques) et a fortiori l'idée de déduire d'un seul état tout le reste de l'évolution. C'est on ne peut plus opposé à sa notion de durée.
Je n'ai jamais rencontré la quatrième idée sur les lois de la physique. Ca me rappelle juste une remarque de Jacques Dubucs sur l'acceptabilité d'une théorie en général quand il parlait du goût pour les paysages ontologiques désertiques de Quine. Sans doute que toute théorie non-contradictoire, si on lui adjoint une complexité et des clauses qui la surchargent à loisir, est in fine compatible avec toute expérience. Si on fait pas jouer le principe d'économie avec le rasoir d'Ockham, on perd le moyen de préférer une théorie à une autre sur la seule base de la compatibilité avec l'expérience. Le monde luxuriant des anges gardiens et autres génies/démons qui hanteraient notre réalité n'est PAS directement contraire par exemple avec les expériences qu'on peut faire mais on charge beaucoup la barque alors qu'on peut naviguer aussi loin plus léger. Plus influent la thèse de la sous-détermination de la théorie par l'expérience de Quine/Duhem est généralement tenue pour vraie à ce qui me semble dans l'épistémologie la plus répandue/enseignée.

pisutiob (sic) écrit du tel c'était pour position

Thanks pour les précisions et les images. Sur l état de faible entropie initial de l univers je me souviens grosso modo de la pisutiob de huw price dans son livre the arrow of time. De mémoire et très approximativement, il reliait cet état à la très forte homogénéité de la distribution de matière, ce qu il faisait découler de l idée que la gravité aurait eu au tout début un rôle répulsif contraire à celui qu elle a pris ensuite. Il présentait cela je crois comme l objet d un certain consensus dans la communauté scientifique et non comme un mystère profond persistant. Mais le livre date d environ 20 ans.

Ok merci des précisions. Ca confirme que j avais très mal compris le principe de causalité locale relativiste car je n avais pas idée qu on puisse aussi simplement remplacer cône de lumière futur à celui du passé dans la formulation que j avais rencontrée. Aurais-tu en mémoire une référence qui traite de ça de manière assez accessible, grosso modo correspondant maxi au niveau des équations aux cours en ligne de physique via academic earth ? De préférence d ailleurs un livre qu une video.

Dernière remarque sur l'analogie avec le modèle jouet. Tes formulations sont compatibles avec l'idée qu'il y a causalité asymétrique dès le départ puisque l'état de chaque cellule au niveau t+1 ne dépend que de ceux du temps t, pas ceux de t+2 etc…
La réversibilité sur laquelle tu t'appuies ensuite est une réversibilité des phénomènes dans le temps, pas du temps ! Donc même si des processus se composent dans un certain sens et donnent ensuite à voir l'exact symétrique opposé, c'est toujours une suite dans un temps qui court du passé vers le futur. A aucun moment la cause ne peut venir d'ailleurs que du passé dans le processus que tu évoques tel que je le comprends.

Il y a un autre problème dans la conférence intéressante de Sean Carroll mais là j'enfonce des portes ouvertes. C'est lorsqu'il soutient trop rapidement que la vision laplacienne devrait en droit s'appliquer pour les trajectoires de l'ensemble de nos neurones et donc relativement à nos décisions, l'absence de libre-arbitre etc… Il a raison de pointer la récurrente objection adressée aux partisans du libre-arbitre qu'ils ne doivent chercher à éviter de violer les lois de la physique, ce qui invaliderait leur position. Mais la physique déterministe de Laplace n'est plus d'évidence celle qui prévaut aujourd'hui. La question, contrairement à une doxa trop répandue, n'a pas été tranchée en faveur du caractère foncièrement aléatoire et contingent de la mécanique mais pas plus en faveur du déterminisme. Les interprétations rivales subsistent alors qu'à l'époque de Laplace le déterminisme était universellement accepté en physique. Il passe trop vite sur ce point de l'absence de cause déjà présente chez Laplace qu'on retrouve aujourd'hui en important en sourdine et sans justification le fait que l'équation qu'il avance pour la physique du quotidien serait forcément intégralement déterministe. On ne peut même pas faire jouer l'idée que ce serait forcément déterministe au niveau macro même si c'est incertain au niveau plus microscopique car ce lien dans la conférence entre l'indépendance totale de nos décisions par rapport aux constituants plus fondamentaux n'est ni avancé ni argumenté. Son assertion est trop abrupte.

Ah ok je ne savais pas que la symétrie valait aussi pour le principe de localité en relativité, donc je ne comprenais pas pourquoi on ne mettait pas l'accent dessus pour contester l'absence de cause au niveau fondamental. Ma formulation "
Le principe que je vise est celui selon lequel les champs classiques d'un point de l'espace-temps doivent être entièrement déterminés par les champs dans son cône de lumière passée." doit donc avoir quelque chose de faux parce que là il y a asymétrie entre le passé qui détermine et le présent qui est déterminé. Je vais essayer pour sûr à moyen terme de voir plus précisément en quoi il consiste.

Oops j'ai buggé : je voulais écrire jusqu'à preuve du contraire la relativité générale fait partie de la physique fondamentale, pas d'elle-même of course.

La conférence de Sean Carroll est intéressante mais elle se donne d'emblée, comme les philosophes de la causalité qui mettent leur pas dans le sillon de Russell, ce que je digère mal : elle part de l'idée que la physique fondamentale est de part en part acausale, laplacienne pour reprendre la terminologie de la vidéo et ensuite s'efforce de penser l'émergence de la flèche du temps, notamment en rapport avec la thermodynamique. C'est le cadre commun de la plupart des philosophes compétents de la physique actuellement (David Albert par exemple).
Ce qui me tracasse dans cette manière de faire, c'est le principe de causalité locale en relativité. Certes, la non-localité en MQ laisse penser qu'il y a peut-être quelque chose d'erroné à en faire quelque chose d'absolument fondamental. Mais enfin il est tout de même là si bien que je trouve qu'il y a de la facilité à déclarer cette acausalité totale de la physique fondamentale. Le principe que je vise est celui selon lequel les champs classiques d'un point de l'espace-temps doivent être entièrement déterminés par les champs dans son cône de lumière passée. Tant que je ne comprendrais en quoi ce principe a été relativisé, écarté, réfuté et comme jusqu'à preuve du contraire la théorie de la relativité générale fait partie de la relativité générale, je ne peux pas faire pleinement sens à cette présentation d'une réalité fondamentalement acausale au niveau fondamentale et où la directionnalité du temps ne serait qu'un phénomène émergent.

Cambridge avait un "site web" en 1966 ??

Un chose au moins au moins est certaine dans ce monde de oufs des astrophysiciens : la thèse de Stephen Hawking est un trou noir qui a fait planter le site web de Cambridge ! En plus on peut dater l'apparition de ce trou noir : 1966.

Très intéressant lien indeed.

Ce qui est troublant également avec l invariance des lois de la physique par réversibilité du temps, c est qu elles vont dans le sens d une absence de causalité au niveau de la physique fondementale. Il n y aurait pas cette assymétrie temporelle entre la cause et l effet qui participe de l essence de la causalité. Toute une montagne de littérature philosophique en terre analytique réactive la critique russellienne de la causalité en mobilisant notamment cette invariance.
Je reste sceptique : le principe de causalité locale en relativité me semble suffisant pour penser qu il y a bien de la causalité dans au moins une des strates les plus basiques de la physique fondamentale moderne.

Sliders (une série de mon enfance) a fait un épisode amusant sur le principe d'un univers où tout se passe à l'envers :
<URL:http://sliders.wikia.com/wiki/As_Time_Goes_By>

Philosophiquement ces trous sont de sacrés bordels ; on peut comprendre que l'univers ait eu hâte d'en sortir !

Un aspect nécessite sans doute d'être expliqué à propos de la stationnarité du trou noir, en particulier dans l'avant-dernier paragraphe.

On peut prendre, pour simplifier, Schwarzschild. Sur le diagramme de Carter-Penrose, la coordonnée verticale est la coordonnée de temps, et il "semble évident" que le diagramme n'est pas invariant par translation dans le temps. Il semble aussi que l'origine du diagramme (où se croisent les horizons) est un point particulier, le moment absolu quand le trou blanc s'est transformé en trou noir.

En fait, les choses sont plus subtiles, le temps n'est absolument pas linéaire dans ces diagrammes (ce qui est clair, puisque ces diagrammes ont une taille finie pour une durée infinie), et on peut vérifier que t -> t + t' est bien une isométrie (où t est le temps à distance infinie).

C'est ici le carrefour de deux univers…

Seul le Capitaine Flam serait capable d'explorer ces régions pour le moins exotiques…
J'ai aussi toujours été persuadé que l'anti-matière était de l'énergie négative voyageant du futur vers le passé.
Mais pourquoi un tel comportement ? Quel message la Nature envoie-t-elle là ?

Ta réponse me permet en fait de préciser ma question : existe-t-il un automorphisme de tout ce bazar qui envoie I sur III ? (Et je suppose qu'"automorphisme" signifie ici "isométrie qui envoie l'objet sur lui-même" - à moins qu'il ait une structure particulière qui doive être préservée en plus de la métrique ?)

(Et si j'ai bien compris, du coup, la réponse est donc "non" ?)

Pourquoi est-ce que, pour se retrouver dans un "univers différent", tu as envie de faire tout le chemin jusqu'à la région I+ ? Ne peut-on pas considérer que la région III constitue déjà un "nouvel univers", qui serait intéressant à explorer en soi ? Y a-t-il une différence de nature fondamentale entre les régions étiquetées III-quelque chose et les régions étiquetées I-quelque chose ?