Marc Santolini - Le Principe Anthropique

Le Principe Anthropique
La place de l’homme dans l’Univers
It is not only that man is adapted to the universe. The universe is adapted to man.
John Archibald Wheeler
Marc Santolini - Mémoire de M1 LOPHISS,
sous la direction de Marc Lachièze-Rey.
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Sommaire
Introduction……………………………………………………………………………8
I. Le Principe anthropique et son utilisation……………………………………..11
1. A l’origine du Principe Anthropique……………………………………………………..11
a. Panorama de la physique contemporaine………………………..………………………..11
i. La cosmologie…………………………………………………………….…..11
-La Relativité Générale……………………………………………….…11
-La cosmologie………………………………………………………....12
ii. Mécanique quantique et physique des particules………………………………..14
-Mécanique quantique et théorie quantique des champs…………………..14
-Modèle standard et physique des particules……………………………..15
iii. Indéterminés en physique des particules et en cosmologie………………………16
b. Le fine-tuning………………………………………………………………………...17
i. Des coïncidences remarquables… ….………………………………………...17
ii. ... à l’idée de nécessité………………………………………………………...20
-L’étonnement devant notre présence fortuite………………………….…20
-Les coïncidences des grands nombres…………………………………...20
oA l’origine des grands nombres : de Archimède à Eddington………...21
oL’hypothèse de Dirac……………………………………………...23
oApparition de l’anthropomorphisme……………………………….23
2. Définitions……………………………………………………………………………….24
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a. Le Principe Anthropique Faible………………………………………………………..25
i. Le version originale de Carter…………………………………………………25
ii. La version faible réinterprétée par Barrow et Tipler…………………………….27
b. Le Principe Anthropique Fort………………………………………………………….28
i. La version de Carter…………………………………………………………..28
ii. La version de Barrow et Tipler………………………………………………...29
c. Le Principe Anthropique Participatif…………………………………………………...30
d. Le Principe Anthropique Final………………………………………………………...31
3. Utilisations du Principe Faible…………………………………………………………...31
a. Utilisation des propriétés des probabilités bayesiennes………………………………….32
b. Estimation de l’âge de l’univers……………………………………………………….32
c. L’argument de Hoyle………………………………………………………………….33
d. Autres utilisations…………………………………………………………………….34
i. Mise en défaut de l’argument des grands nombres……………………………..34
ii. Calcul de paramètres fondamentaux…………………………………………...35
iii. La rareté des observateurs…………………………………………………….35
iv. Le doomsday argument……………………………………………………….36
v. Conclusion…………………………………………………………………...36
4. Les interprétations du Principe Anthropique Fort………………………………………..37
II. L’alternative des mondes multiples……………………………………………39
1. Histoire des mondes multiples…………………………………………………………...39
a. Mondes multiples en Grèce Antique…………………………………………………...40
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b. Mondes multiples du Moyen-âge à l’âge classique……………………………………..40
c. Plurivers en philosophie contemporaine………………………………………………..41
2. Introduction du multivers dans le milieu scientifique……………………………………43
a. Le succès du finalisme………………………………………………………………...43
b. Introduction de la notion de multivers………………………………………………….43
c. Calculer l’improbable : manière de faire des mondes…………………………………...45
3. Les différents types de multivers………………………………………………………...46
a. Préliminaire : théorie de l’inflation et théorie des cordes………………………………..47
- L’inflation……………………………………………………………..47
- Théorie des cordes…………………………………………………….48
b. Niveau I : variation des paramètres cosmologiques (régions hors de notre horizon)……...49
c. Niveau II : variation des constantes fondamentales……………………………………..50
- Un multivers “en étendue”…………………………………………..…50
- Un multivers “en poupées russes”……………………………………...51
d. Niveau III : Le multivers quantique……………………………………………………52
e. Niveau IV : un multivers platonicien…………………………………………………..53
4. Réfutabilité et prédictions………………………………………………………………..53
a. Les multivers : une surabondance injustifiée?…………………………………………..53
b. La réfutabilité………………………………………………………………………...54
c. Les prédictions dans le multivers……………………………………………………....55
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