Il n’existe pas encore de preuves empiriques exactes de la rétrocausalité, mais les données empiriques existantes, comme celles des tests de Bell, peuvent être interprétées de manière à soutenir le cadre rétrocausal.
Avez-vous déjà pensé que les états futurs pouvaient affecter les événements qui se sont produits dans le passé ? Bien que cette idée semble assez bizarre, elle est en fait possible selon un effet de la mécanique quantique appelé rétrocausalité. Selon ce concept, la causalité et le temps ne fonctionnent pas dans le sens conventionnel et, fait remarquable, un effet peut être antérieur à sa cause, inversant ainsi la direction du temps.
En général, dans le monde classique, ce n’est pas ce que nous expérimentons réellement. Pour chaque cause, il y a un effet correspondant, mais ils fonctionnent de manière séquentielle plutôt qu’inversée. Le processus de pensée conventionnel suggère qu’une fois qu’un événement particulier s’est produit, la probabilité qu’il puisse être inversé est quasiment nulle. La raison physique en est simple et a trait à la flèche du temps. En général, la flèche du temps pointe dans une seule direction vers l’avant et c’est l’un des principaux défis non résolus des fondations de la physique car les physiciens ne savent pas pourquoi la nature du temps est telle.
L’idée de rétrocausalité découle d’interprétations connues de la mécanique quantique. Par exemple, la possibilité d’influences rétrocausales a été bien explorée par l’interprétation transactionnelle de la mécanique quantique proposée par le physicien John G Cramer. Dans cette vision du monde, les fonctions d’onde de la mécanique quantique peuvent interagir dans les deux sens du temps, vers l’avant et vers l’arrière, ouvrant ainsi la voie à la réalisation de la rétrocausalité.
Toutefois, certains concepts relatifs à la rétrocausalité doivent être explicités avant de semer la confusion dans l’esprit du lecteur. La rétrocausalité n’indique pas que des signaux réels peuvent circuler du futur vers le passé, mais plutôt que toute décision prise par un expérimentateur sur le système physique modifie certaines variables du système dans le passé et que cela se produit essentiellement avant que l’expérimentateur ne fasse son choix.
Les phénomènes physiques sont toujours associés à une particularité. Un certain test expérimental peut être interprété de nombreuses façons possibles et chaque interprétation peut sembler tout aussi exacte aux yeux de ses partisans. Cependant, des tests empiriques répétés et la modélisation peuvent potentiellement révéler la véritable nature du fonctionnement des phénomènes physiques. La raison pour laquelle nous faisons référence à cela est que les fameuses expériences de Bell, qui ont conduit à la réalisation de corrélations non locales et au soutien du phénomène de l’action à distance, peuvent également être interprétées de manière distincte. À l’origine, les physiciens avaient ignoré la possibilité d’influences rétrocausales dans les expériences de Bell. Mais l’introduction de la rétrocausalité dans le tableau pourrait également expliquer les résultats, à condition que le phénomène de l’action à distance soit écarté. Il s’agit donc essentiellement d’une alternative.
Figure : Configuration générale de l’expérience EPR-Bell
De nombreux experts ont un point de vue différent sur la rétrocausalité. Par exemple, dans un article publié dans les Proceedings of The Royal Society A, les physiciens Matthew Leifer et Matthew Pusey cherchent à savoir si la rétrocausalité pourrait être incorporée avec succès dans la théorie de la mécanique quantique [1]. Ils ont découvert que la théorie quantique n’est vraie que si elle admet soit la symétrie temporelle, soit l’absence de rétrocausalité. Leifer et Pusey parient sur la rétrocausalité en tant que mécanisme viable pour résoudre les problèmes qui se posent dans le monde quantique. Les raisons qu’ils invoquent sont essentiellement doubles :
- Elle permet d’incorporer les corrélations de Bell sans qu’il soit nécessaire de recourir à l’action à distance.
- La flèche du temps n’est pas une loi de la physique et découle des conditions limites particulières de l’univers. De même, dans un univers où les influences rétrocausales jouent un rôle majeur, l’incapacité d’envoyer des signaux dans le passé pourrait également résulter des conditions limites particulières de l’univers plutôt que de l’exigence d’une loi de la physique. La symétrie temporelle, en revanche, qui permet la validité des lois de la physique indépendamment de la direction du temps, est moins susceptible de se produire de cette manière.
Ken Wharton, de l’université d’État de San Jose, et Huw Price, du Trinity College de Cambridge, sont deux autres chercheurs qui s’efforcent de rendre justice à l’idée de rétrocausalité. En 2012, ce dernier a publié un article soutenant qu’une théorie quantique qui suppose essentiellement que l’état quantique est ontique et que le monde quantique est symétrique dans le temps doit tenir compte de la rétrocausalité [2]. Récemment, en collaboration avec Wharton, il a publié un ouvrage proposant un mécanisme basé sur des modèles rétrocausaux pour expliquer les corrélations non locales observées dans les tests de Bell [3].
Comme l’écrivent Wharton et Price dans leur article, il existe un petit groupe florissant d’experts qui travaillent sur l’idée de rétrocausalité, bien qu’elle ne soit pas encore largement acceptée par la communauté scientifique. Ils révèlent également que cette idée est confondue avec une autre vision du monde appelée « superdéterminisme ». Le concept s’aligne sur la vision rétrocausale selon laquelle les choix de mesure et les observables physiques des particules sont corrélés, mais essentiellement aux dépens d’un « superdéterminateur » qui semble contrôler les deux choses. Cependant, cela reviendrait à nier le libre arbitre, ce qui n’est pas vrai dans le cas de la rétrocausalité.
Il n’existe pas encore de preuves empiriques exactes de la rétrocausalité. Mais comme nous l’avons dit précédemment, les données empiriques existantes, telles que celles des tests de Bell, peuvent être interprétées de manière à soutenir le cadre rétrocausal. Cependant, cela nécessiterait beaucoup de travail car les principes fondamentaux devraient être modifiés afin de produire des résultats précis. Il serait intéressant de voir comment cette idée se concrétisera à l’avenir, car elle pourrait permettre de résoudre des questions brûlantes telles que le voyage dans le temps et les paradoxes qui y sont associés, ainsi que de développer des technologies prometteuses.
Faits marquants :
Le concept de rétrocausalité pose de nombreuses questions intrigantes pour la physique et ses lacunes que nous connaissons actuellement. Les modèles scientifiques développés par les chercheurs de l’ISF vont au cœur de ces énigmes. Par exemple, l’idée d’un réseau de mémoire spatiale implique une communication trans-temporelle qui est au cœur du cadre rétrocausal dans lequel les états futurs influencent directement les états passés. En outre, le réseau de mémoire spatiale, combiné au cadre rétrocausal, explique remarquablement le paradoxe de la flèche du temps. Par conséquent, le temps ne peut plus être considéré comme unidirectionnel, du moins dans une perspective globale. Localement, cependant, le temps peut sembler suivre une trajectoire linéaire lorsqu’il s’agit d’un système physique fermé soumis à certaines conditions limites. Ainsi, une théorie de la réalité basée sur le réseau unifié espace-mémoire résout certains des principaux problèmes de longue date de la physique moderne et, dans cette théorie, la signalisation rétrocausale est une conséquence naturelle, de sorte qu’il peut sembler fructueux d’adopter ce nouveau cadre pour des développements ultérieurs.
Références
[1] Matthew S. Leifer and Matthew F. Pusey. « Is a time symmetric interpretation of quantum theory possible without retrocausality? » Proceedings of The Royal Society A. DOI: 10.1098/rspa.2016.0607
[2] Huw Price, “Does time-symmetry imply retrocausality? How the quantum world says “Maybe”?, Studies in History and Philosophy of Science B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics. DOI: 10.1016/j.shpsb.2011.12.003
[3] Huw Price and Ken Wharton. “Entanglement Swapping and Action at a Distance” Foundations of Physics. DOI: 10.1007/s10701-021-00511-3
