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Choses à Savoir SCIENCES

Vivons-nous dans une simulation ?

Les romans et films de science-fonction présentent parfois notre univers comme une sorte de jeu vidéo. Mais cette idée un peu folle n'a pas seulement germé dans l'esprit fertile des romanciers et des scénaristes.


Un physicien britannique, Melvin Vopson, soutient, lui aussi, que notre monde ne serait en fait qu'une simulation informatique, dans lequel nous ne serions que de simples pions.


Pour énoncer cette stupéfiante théorie, le scientifique s'appuie sur la seconde loi de la thermodynamique. Elle postule que l'entropie d'un système fermé, autrement dit l'état d'agitation qui le caractérise, ne peut que croître ou stagner. En tout cas, elle ne peut pas diminuer.


Cette loi démontre donc le caractère irréversible de toute création d'entropie. Les phénomènes qu'elle concerne sont donc à sens unique.


Or, pour Melvin Vopson, cette loi, pourtant essentielle à la compréhension de notre univers, n'est pas toujours observée. Elle ne le serait pas, notamment, dans le domaine de l'information.


Ce que le physicien appelle ainsi, ce sont, par exemple, les informations nécessaires aux relations que doivent entretenir les particules subatomiques pour former un atome. Pour le scientifique, ces informations ont une masse, aussi infime soit-elle.


Au sein de notre univers, l'information ferait donc partie de la matière. Melvin Vopson aurait démontré que, dans le cas des systèmes d'information, l'entropie pourrait rester constante ou même diminuer. C'est sur la base d'un tel constat qu'il a créé ce qu'il appelle la "deuxième loi de l'infodynamique", un néologisme forgé à partir du mot "thermodynamique".


Un tel phénomène, qui contredit la seconde loi de thermodynamique, s'expliquerait cependant très bien si notre monde n'était qu'une simulation informatique. En effet, cette diminution de l'entropie informationnelle, si l'on peut dire, serait l'équivalent de la compression des données à laquelle on doit procéder, dans un système informatique, pour économiser la mémoire d'un ordinateur.


Cette "seconde loi de l'infodynamique" jouerait d'ailleurs un rôle dans d'autres domaines, comme la biologie. Elle tendrait ainsi à prouver, pour le physicien britannique, que les mutations génétiques ne se font pas au hasard, mais pour réduire l'entropie de l'information.

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  • Pourquoi les scribes égyptiens souffraient-ils d'arthrose ?

    02:07
    Dans l'Égypte antique, les scribes jouaient un rôle essentiel. En effet, ces fonctionnaires, capables de manier la complexe écriture égyptienne, devaient recopier et classer tous les documents administratifs.Cette maîtrise de l'écriture permettait aux scribes de faire partie de l'élite de la société. En effet, on estime que seulement 1 à 5 % de la population était alphabétisée.Pour accomplir leur travail, ils s'asseyaient dans la position dite du tailleur, avec les jambes croisées. Ils posaient ensuite une tablette sur leurs cuisses, destinée à recevoir le papyrus sur lequel ils écrivaient. Il leur arrivait également d'écrire sur des tessons de poterie.Certains scribes écrivaient aussi accroupis ou même debout, la position adoptée dépendant des circonstances. Pour écrire, ils utilisaient un calame, un roseau taillé en pointe.Or, même si ces fonctionnaires ne faisaient pas un travail de force, ils étaient sujets à ce que nous appellerions aujourd'hui des maladies professionnelles. C'est du moins la conclusion à laquelle est parvenue une équipe de scientifiques tchèques.Ils ont étudié les ossements d'une trentaine de scribes, enterrés dans une nécropole entre 2700 et 2180 avant notre ère. Ils ont alors comparé ces ossements avec ceux d'un groupe d'hommes appartenant à un autre milieu.Ils ont remarqué, sur les ossements appartenant aux scribes, des atteintes osseuses plus prononcées, dues à l'arthrose. Certaines régions du squelette, comme les vertèbres cervicales, l'épaule, le genou ou encore la main, étaient plus touchées que d'autres.Pour les chercheurs, la présence d'arthrose, dans ces zones précises, serait due à l'activité même des scribes. Elle se caractérisait en effet par des tâches répétitives, effectuées dans une position immobile.Pour écrire, le scribe devait légèrement pencher la tête, ce qui entraînait un fléchissement de la colonne vertébrale. La pression exercée devait provoquer les maux de dos que nombre de nos contemporains ressentent toujours dans l'exercice de leur activité professionnelle.Pour apprécier la nature du travail des scribes, les scientifiques se sont fondés sur les statues ou les illustrations qui les représentent en train d'écrire.
  • Le koala peut-il vraiment prédire la météo ?

    01:56
    Les facultés de certains animaux n'en finissent pas de nous étonner. Dans une récente étude, des scientifiques révèlent ainsi que les koalas seraient capables de prévoir le temps à venir.Ces animaux, observés dans la nature, n'ont pas besoin des prévisions météo pour savoir que des jours chauds les attendent. Selon les zoologues, il s'y préparent en abaissant leur température corporelle.Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont observé ces marsupiaux dans leur habitat naturel, en Australie. Durant deux semaines, ils ont étudié leur comportement, notamment dans les jours les plus chauds.Les scientifiques ont noté que, dans des conditions climatiques ordinaires, la température corporelle des koalas se maintenant à un peu plus de 36°C.Ils furent surpris de constater que, par un jour de canicule, où le thermomètre avait grimpé à près de 41°C, ces petits animaux avaient, dès le lever du jour, abaissé leur température à 32,4°C. Jamais une température corporelle aussi basse n'avait été constatée.Les marsupiaux avaient donc "senti" à l'avance que ce jour connaîtrait une véritable canicule. Et ils avaient adapté leur température en conséquence. Selon les zoologues, la température corporelle des koalas dépend donc étroitement de celle de l'air.Ainsi, leur température corporelle pourrait-elle lentement augmenter avec la chaleur ambiante, sans que les koalas soient obligés de se rafraîchir régulièrement, afin que la sudation permette d'évacuer la chaleur. Une technique qui permet à ces animaux d'économiser une eau toujours assez rare dans ces régions sèches.Les koalas seraient donc capables d'autoréguler leur température en fonction des conditions climatiques. Ce qui leur serait plus utile, pour survivre aux jours caniculaires, que d'autres techniques déjà observées.En effet, les koalas ont l'habitude, durant les périodes chaudes, de se serrer contre les arbres, afin de rafraîchir leur corps.Même si ces méthodes révèlent la faculté d'adaptation de ces animaux, elles ne suffiront peut-être pas à les protéger des conséquences du réchauffement climatiques. En effet, si des températures supérieures à 40 °C deviennent fréquentes, ces marsupiaux seront alors en danger.
  • Les éléphants se donnent-ils des noms entre eux ?

    02:02
    Il est des animaux qui sont dotés de plus de capacités que d'autres. Certains, comme le perroquet ou le dauphin, sont ainsi capables de s'interpeller, en se donnant des "noms". Ou plutôt, ils parviennent à imiter le cri d'un congénère, ce qui leur permet de s'adresser à lui de manière individualisée.Mais les éléphants, qui sont, comme on sait, des animaux évolués, vont plus loin. Un pachyderme sait ainsi donner à chacun de ses compagnons un nom précis, formé de sons bien particuliers. Ils sont faits de sonorités aiguës, mais aussi de grondements, sons à basse fréquence que l'oreille humaine ne peut pas toujours percevoir.Une équipe de zoologues a mené une étude au Kenya, pour tenter de recenser ces sons. Ils en ont compté plus de 600 au total. Grâce au concours de l'intelligence artificielle, ils ont pu distinguer les sons composant le nom d'un congénère de ceux par lesquels s'accueillent ces animaux.Les éléphants d'un troupeau, toujours en quête de nourriture, se séparent souvent. Ils peuvent ainsi s'appeler les uns les autres, afin de se regrouper à un endroit donné. Même les animaux éloignés entendront leur nom, car ces sons portent très loin.Une telle capacité, de la part des éléphants, les place un peu à part dans le monde animal. Elle leur permet en effet d'établir une relation entre des sons précis et un individu.Ils montrent aussi leur aptitude à relier ces sonorités avec une idée, celle de pouvoir donner une individualité, et donc une personnalité propre, à chaque membre du groupe. Autrement dit, ces pachydermes seraient en mesure de concevoir des pensées abstraites. Ce qui les rapprocherait de l'homme.Pour les scientifiques, il n'est pas exclu que les éléphants utilisent la même "méthode" pour nommer des aliments ou des lieux. Leurs similitudes avec l'espèce humaine n'en seraient que plus grandes.Grâce aux techniques modernes, les scientifiques apprendront sans doute à pénétrer toutes les subtilités de ce langage animal. Dès lors, pourquoi ne pas penser que, quelque jour, ils pourront s'en servir pour communiquer avec les éléphants ?
  • Pourquoi les satellites de Starlink menaceraient-ils la couche d’ozone ?

    02:03
    De plus en plus de satellites sont envoyés dans l'espace. Certains forment des constellations, qui ont une mission précise à remplir. C'est le cas de Starlink, une constellation de satellites appartenant à Elon Musk et destinée à améliorer la connectivité Internet.Or ces satellites ne fonctionnent que quelques années. Quand ils arrivent en fin de vie, ils quittent leur orbite et finissent par brûler dans l'atmosphère terrestre.C'est là que les choses se gâtent. En se consumant, ces satellites libèrent du dioxyde d'aluminium, ou alumine. Ainsi, un satellite de 250 kg diffuse, en brûlant dans l'atmosphère, environ 30 kg d'oxyde d'aluminium.Or, cette substance est potentiellement dangereuse. En effet, elle tend à détruire la couche d'ozone, qui protège la Terre du rayonnement ultraviolet.D'après les scientifiques, une telle menace doit être prise très au sérieux. En effet, les satellites en orbite au-dessus de la Terre sont très nombreux. À elle seule, la constellation Starlink comprendra bientôt 12 000 satellites supplémentaires.En brûlant dans l'atmosphère terrestre, ces satellites émettront 2 tonnes d'alumine. Si tout se passe comme prévu, Starlink sera composée, dans un avenir assez proche, de 45 000 satellites. De quoi amplifier un danger déjà bien présent. De fait, les rejets d'oxyde d'aluminium ont été multipliés par 8 entre 2016 et 2022.Si l'on en croit les spécialistes, les constellations de satellites en fin de vie, dont Starlink fait partie, finiront par libérer plus de 350 tonnes d'alumine dans l'atmosphère. Soit une augmentation de près de 650 %, par rapport au taux habituel d'oxyde d'aluminium !Dans ces conditions, on comprend que les scientifiques aient tiré la sonnette d'alarme. D'autant que les satellites ne sont pas les seuls en cause dans cette possible érosion de la couche d'ozone.Celle-ci est également menacée par les fusées devant mettre ces satellites en orbite. En effet, elles produisent des émissions nocives pour la couche d'ozone. On a calculé que le lancement de 1 000 fusées par an pourrait réduire son épaisseur de 5 à 6 %.
  • Pourquoi le tracé du Gange a-t-il changé il y a 2500 ans ?

    01:51
    On sait le rôle que joue le Gange dans l'irrigation des régions alentour. Pour les Indiens, c'est aussi un fleuve sacré. C'est dire à quel point il s'intègre à leur horizon mental.Aussi cette voie d'eau leur paraît-elle immuable. Et pourtant, ce n'est pas le cas. Certes, le lit du Gange et l'immense delta auquel aboutit le fleuve n'ont pas changé de place depuis des siècles.Mais il n'en a pas toujours été ainsi. Les géographes signalent au moins, dans le passé, un événement dont les effets ont déplacé le cours de ce grand fleuve du nord de l'Inde.Cet événement, c'est un puissant séisme, qui se serait produit voilà 2 500 ans. Il aurait fait sortir le Gange de son lit, le fleuve se répandant alors dans une autre région.Un tel phénomène n'est pas inconnu des scientifiques. Cette modification brutale du cours d'un fleuve porte même le nom d'"avulsion". Mais c'est la première fois qu'on en trouve des traces à propos d'un fleuve aussi long que le Gange.Les géologues néerlandais à l'origine de cette découverte s'intéressaient, au départ, au tracé d'une rivière disparue, située sur l'actuel territoire du Bangladesh. Puis ils se sont aperçus que ce cours d'eau était en fait l'ancien lit du Gange.Les scientifiques y ont retrouvé des structures dont la formation est associée à la survenue d'un tremblement de terre. Elles leur ont permis, en même temps, de dater le séisme.Si ce phénomène a eu lieu par le passé, pourquoi ne pourrait-il pas se reproduire dans l'avenir ? Dans des régions aussi densément peuplées que le nord de l'Inde, il pourrait avoir de graves conséquences.On connaît d'ailleurs au moins un cas d'avulsion meurtrière, qui s'est produit en Inde en 2008. En effet, la sortie de son lit d'un affluent du Gange, due, cette fois, aux pluies de mousson, a provoqué la mort de plus de 500 personnes et entraîné le déplacement d'un million de riverains.
  • Pourquoi 800 étoiles ont-elles disparu du ciel ?

    02:02
    Depuis les années 1950, plus de 800 étoiles ont disparu. Ce n'est pas cette disparition en elle-même qui étonne les astronomes. Ils savent que ces astres ne sont pas éternels.Ce qui les intrigue, c'est que ces étoiles se soient évaporées sans laisser de traces. D'habitude, ce n'est pas le cas. Quand certaines étoiles arrivent en fin de vie, elles s'écroulent sous l'effet de leur propre gravité. Ce phénomène, qu'on appelle une "supernova", se traduit par une formidable explosion.D'autres étoiles se réduisent jusqu'à former des naines blanches. De grandes quantités de gaz sont alors éjectées. Dans les deux cas, ces événements laissent un sillage très visible dans l'espace.Les centaines d'étoiles dont nous parlons n'entrent pas dans ces catégories. Elles se sont effacées sans laisser le moindre écho.Pour comprendre cette énigme, les astronomes du monde entier ont décidé d'unir leurs efforts. Ils ont même mis le public à contribution. Leur premier objectif est de recenser ces étoiles disparues. L'une des hypothèses avancées, pour expliquer cet engloutissement astral, est celle des trous noirs.Ces étoiles seraient tellement massives qu'en s'effondrant sur elles-mêmes, elles auraient créé un trou noir. On sait que ce dernier peut absorber toute la matière environnante, dont celle constituant l'étoile. Pour les scientifiques, cependant, cette éventualité est très peu probable. En effet, de tels événements sont très rares.Il se peut aussi que les astres en question ne soient pas vraiment des étoiles, mais fassent partie de ce que les astronomes appellent des "événements astronomiques transitoires". Comme leur nom l'indique, ils ne durent pas longtemps et disparaissent sans laisser les traces associées à la disparition des étoiles.Certains scientifiques penchent pour une explication moins naturelle. C'est le cas des astronomes participant au programme SETI, qui recherche des traces de civilisations extraterrestres dans l'univers.Ils estiment en effet que le curieux comportement de ces étoiles pourrait s'expliquer par l'intervention d'êtres intelligents. De fait, ils seraient en mesure de modifier la brillance et le cycle de vie de ces astres.
  • Pourquoi les sons ne vont pas tous à la même vitesse sur Mars ?

    02:03
    Sur Terre, la vitesse du son peut varier en fonction de certains éléments, comme l'altitude, la température ou encore la composition de l'atmosphère. Dans certains endroits, la concentration de dioxyde de carbone et des températures moins élevées modifient cette vitesse de propagation du son.De même, le son ne se diffuse pas à la même vitesse sous l'eau et sur une montagne. Ces différences, dans la vitesse du son, se retrouvent sur d'autres planètes du système solaire, comme Mars.La vitesse à laquelle le son circule sur la planète rouge a pu être étudiée grâce aux observations faites par le rover "Perseverance". Depuis février 2021, ce robot, équipé de micros spécifiques, a pu communiquer aux scientifiques des résultats très instructifs.Ils ont permis de confirmer que, sur Mars, le son progresse moins vite sur la planète rouge. En effet, il se diffuse à la vitesse moyenne de 240 mètres par seconde, contre environ 340 mètres par seconde sur Terre.Cette vitesse plus modérée s'explique en partie par la nature de l'atmosphère martienne. En effet, elle est beaucoup moins dense que sur Terre. De fait, la pression est 170 fois plus faible sur Mars que sur notre planète. Or, plus le milieu est épais, plus le son s'y propage rapidement.C'est pourquoi le son circule plus vite sur Terre, où l'atmosphère est plus dense que sur Mars. La composition de l'atmosphère joue aussi un rôle, celle de Mars comprenant beaucoup plus de dioxyde de carbone, qui influe sur le comportement du son.Mais cette vitesse du son, sur Mars, répond encore à d'autres particularités. Grâce aux données transmises par le rover, les scientifiques se sont aperçus que, du fait d'une pression très basse, les sons ne se diffusaient pas à une vitesse uniforme sur la planète rouge.En effet, les sons aigus voyagent plus vite que les sons graves. Cette singularité acoustique perturbe la tenue d'une conversation entre deux personnes. Les sons aigus ayant tendance à se perdre rapidement, le dialogue devient très difficile.
  • Que trouve-t-on au sommet des volcans sur Mars ?

    01:56
    D'imposants volcans se dressent dans certaines régions de la planète Mars, souvent inactifs depuis des millions d'années. L'un d'entre eux, Olympus Mons, a trois fois la hauteur de l'Everest.Une sonde vient de découvrir des traces de givre au sommet de certains volcans. Cette découverte a surpris les scientifiques. Ils ne s'attendaient pas à trouver du givre dans une région proche de l'équateur, même s'il n'est présent qu'en couches très minces et seulement durant les saisons froides.Ce givre n'est présent qu'en matinée, quand les températures sont encore très basses. Puis les rayons du Soleil le font fondre rapidement.De ce fait, la zone est très ensoleillée et connaît des températures élevées. Par ailleurs, cette région est marquée par une faible humidité. En outre, l'atmosphère de Mars contient un peu de vapeur d'eau, mais en quantité infiniment moindre que sur Terre. Autant d'éléments qui rendent la présence de ce givre assez inattendue.Quoi qu'il en soit, la découverte de givre sur Mars nous en apprendra davantage sur le cycle de l'eau. La présence de vallées ramifiées, se jetant parfois dans des lacs, atteste en effet la présence d'eau liquide sur la planète rouge, voilà 3,5-4 milliards d'années. Mais on ne connaît pas encore avec précision le parcours de cette eau.L'existence de givre au sommet des volcans pourra sans doute nous éclairer sue ce point. Par ailleurs, la présence éventuelle d'eau est une condition essentielle au maintien de stations habitées sur Mars.Si cette découverte est d'importance, c'est encore pour une autre raison. De fait, c'est la première fois qu'on trouve vraiment de l'eau sur Mars. On se souvient, en effet, que le givre est une forme de glace, qui se forme à partir de la vapeur d'eau.Aussi fines soient ces couches de givre, elles représentent tout de même l'équivalent de 150 000 litres d'eau par jour. Les scientifiques estiment que la formation de ce givre pourrait être due à la présence, au-dessus de ces volcans, d'un micro-climat, associé sans doute à l'humidité amenée par les vents.
  • Depuis quand l'Homme porte-t-il des vêtements ?

    01:49
    Certaines inventions essentielles ont permis aux hommes préhistoriques de survivre dans des environnements parfois hostiles. C'est le cas pour la découverte du feu, mais aussi pour celle des vêtements.Il est difficile de dire avec précision à partir de quel moment nos lointains ancêtres ont décidé de se couvrir. Cette décision aurait pu être prise à l'époque où ils ont perdu l'abondante toison de poils qui les protégeait du froid.Selon les spécialistes, cela pourrait remonter à une période comprise entre 1,2 et 3 millions d'années. Par ailleurs, certains indices laissent à penser que des hominidés auraient pu se vêtir de peaux de bêtes voilà 800 000 ans.L'étude de l'ADN de poux contemporains de certains hommes préhistoriques s'est également révélée instructive. Certains de ces insectes logeant plutôt dans les vêtements, les scientifiques ont pu en conclure que, dans une période comprise entre 170 000 et 83 000 ans, les hommes abritant ces poux étaient sans doute vêtus.Si les hommes préhistoriques se sont mis à porter des vêtements, c'est surtout pour lutter contre les rigueurs du climat. La nécessité de se préserver du froid s'est imposée au fur et à mesure des migrations qui ont mené les hominidés vers des contrées moins chaudes.Ces vêtements primitifs étaient faits de peaux et de fourrures d'animaux. D'abord simplement jetées sur les épaules, ces peaux furent ensuite percées à l'aide de poinçons puis cousues avec des aiguilles d'ivoire ou d'os. Les premières remontent à environ 20 000 ans.Toutefois, ces vêtements n'avaient pas qu'une fonction utilitaire. Nos ancêtres les concevaient aussi comme des parures, au même que certains bijoux primitifs.Des archéologues ont en effet retrouvé des sortes de ficelles, fabriquées avec des fibres de lin sauvage. Datant d'environ 30 000 ans, elles servaient notamment à coudre des vêtements. Or, certaines d'entre elles étaient colorées.Quant au plus ancien vêtement tissé que l'on ait jamais découvert, il s'agit d'une tenue féminine. Retrouvée en Égypte, la "robe Tarkhan" date en effet de 5 000 ans.