Mousse quantique

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La mousse quantique est un concept de la mécanique quantique inventé par John Wheeler en 1955 (Quantum foam, spacetime foam). La mousse dont il est question est une manière de conceptualiser la nature de la structure infime du « matériau » dont l'univers est constitué^[1].

Conjointement, Wheeler emploie cette notion d'une « mousse » quantique pour décrire qualitativement des turbulences dans l'espace-temps à une échelle subatomique - concernant des distances qui sont de l'ordre de la longueur de Planck. À des échelles aussi infinitésimales sur le plan de la distance et aussi du temps, le principe d'incertitude d'Heisenberg admet l'énergie comme pouvant brièvement se décomposer en particules et antiparticules et ensuite s'annihiler sans pour autant entrer en contradiction avec les lois physiques de la conservation de l'énergie. L'énergie des particules virtuelles considérées augmente conjointement avec la diminution proportionnelle des échelles du temps et de l'espace correspondantes. Selon la théorie d'Albert Einstein concernant la relativité générale l'énergie impose une courbure à l'espace-temps. Ceci implique que considérant des échelles suffisamment petites les fluctuations telles que décrites par la théorie seraient assez importantes pour pouvoir mettre en évidence des dérives significatives comparativement à la nature « lisse » de l'espace-temps comme vu selon les échelles habituelles, et ainsi l'espace-temps de nature serait à caractère « mousseux ».

En l'absence d'une théorie complète de la gravité quantique on ne peut pas être certain de la nature de l'espace-temps à ces échelles infinitésimales. En conséquence toute théorie même en développement concernant la gravité aux échelles quantiques est intéressante à mettre à l'épreuve face au concept d'une structure quantique « mousseuse ».

Il n'en reste pas moins que les résultats des observations sur les radiations reçues des quasars environnants effectuées au Goddard Space Flight Center de la NASA par exemple placent de sévères restrictions sur le plan de la vraisemblance mathématique concernant les possibles dérives par rapport à la relativité restreinte qui seraient requises pour rendre admissible la nature « mousseuse » de l'espace-temps^[2]. Ainsi l'épreuve expérimentale à travers le temps fournit les échelles de valeurs strictes relativement auxquelles les scientifiques peuvent essayer de déterminer la vraisemblance d'une mousse quantique^[pas clair].