Au commencement du temps 4-8)
Au fond d'un trou noir
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| Les trous noirs |
Dans tous les articles de la rubrique "au commencement du temps", je souhaite approfondir ma réflexion sur "le visage de Dieu" écrit par les frères Bogdanov et celle de mon article dans mon blog de reflexions à travers le livre de Igor et Grichka Bogdanov: "Au commencement du temps".
Dans les articles précédents, j'ai fait un retour en arrière dans le passé jusqu'à l'instant zéro. ces articles m'ont permis de faire un saut dans l'histoire via les blogs et le articles que je déniche sur la toile, d'affiner mes connaissance sur la science et la recherche de l'Origine. Je trouve plaisir et jubilation à partager. Ces articles sont "ma lecture" du livre des frères Bogdanov.
Mes articles déjà parus dans cette rubrique:
Au commencement du temps 3-1) 2009-1979 le film du temps vu à l'envers: pour commencer le voyage, un rocher sur le ligne d'Univers étape 1.
Au-commencement du temps 3-2) 1979-1830 le film de l'univers vu à l'envers - étape 2
Au commencement du temps 3-3) Des figuiers Romains au Trocadéro: étape 3
Au commencement du temps -3-4) dans l'abime du temps (-15000 à -65 millions-d-années)
Au commencement du temps 3-5) des araignées géantes sur la colline de chaillot (-80 à 500 millions d'années)Au commencement du temps 3-6) paris au fond de l'océan (530 millions à 3,5 milliards d'années)
Au-commencement du temps 3-2) 1979-1830 le film de l'univers vu à l'envers - étape 2
Au commencement du temps 3-3) Des figuiers Romains au Trocadéro: étape 3
Au commencement du temps -3-4) dans l'abime du temps (-15000 à -65 millions-d-années)
Au commencement du temps 3-5) des araignées géantes sur la colline de chaillot (-80 à 500 millions d'années)Au commencement du temps 3-6) paris au fond de l'océan (530 millions à 3,5 milliards d'années)
monblogdereflexions: l'affaire Bogdanov un de mes premiers articles
Au commencement du temps 4-1) comment tout cela est-il possible?
Au commencement du temps 4-1) comment tout cela est-il possible?
Au commencement du temps 4-3) La cinquième dimension
Au commencement du temps 4-4) une première trace dans le feu du big bang
Au commencement du temps 4-5) l'univers est-t-il rond?
Au-commencement du temps 4-6) le secret de l'énergie noire
Au commencement du temps 4-4) une première trace dans le feu du big bang
Au commencement du temps 4-5) l'univers est-t-il rond?
Au-commencement du temps 4-6) le secret de l'énergie noire
1) Après avoir remonté le temps à l'envers vers le passé depuis 2009, nous sommes arrivés à l'instant zéro dans l'article 3-11).
"Au voisinage du mur de Planck et à fortiori avant, ces lois, dans le meilleur des cas, se transforment, et au pire, s'effondrent. La singularité garde tout son mystère. Les physiciens n'ont pas la moindre idée (actuellement) de ce qu'elle est.
Pour Etienne Klein, on ne peut expliquer l'Origine de quelque chose en invoquant autre chose. On n'exprime l'être que par l'être et pas par du devenir. Si on dit qu'à l'Origine il y avait déjà ceci ou quelque chose, on n'explique pas l'Origine, sauf à invoquer que la chose a toujours été là, donc qu'il n'y a pas d'Origine. En fait, pour lui, la science ne peut dire que deux choses:
a) Il n'est pas prouvé que l'Univers a eu une Origine, qui serait le transit qui fait passer de l'absence de toute chose à au moins une chose.
b) Il n'est pas prouvé que l'Univers n'a pas d'Origine.
C'est donc, comme la question de Dieu (si on se réfère à des philosophes comme Kant), du domaine de l'indécidable au sens de Gödel.
Dans un tel contexte, l'approche mathématique proposée par les frères Bogdanov ne peut-elle pas fournir des indications dont on peut tirer des hypothèses nouvelles et peut-être déplacer les lignes de nos connaissances? "En prenant toutefois cette approche pour ce qu'elle est et rien d'autre: une hypothèse dont l'essence mathématique correspond à la nature mathématique de "l'objet" que nous cherchons à comprendre, la singularité initiale de l'espace-temps. En tout cas, elle me permet une réflexion concernant la science, la philosophie, l'épistémologie et un réflexions sur moi-même, ce que j'appelle le "soi", mon "intérieur" invisible par opposition au visible...Et je trouve ça plutôt jubilatoire..."
Nous nous sommes d'abord demandés au chapitre 4-1): comment tout cela est-il possible? et au chapitre 4-2): "le passé peut-il encore exister"?.
Nous avons ensuite examiné les traces que nous pouvons aujourd'hui retrouver de ce instant primordial.
a) Nous avons d'abord pénétré au chapitre 4-3: dans la cinquième dimension! En effet, Depuis Einstein, nous avons pris l'habitude de notre espace-temps quotidien à quatre dimensions, trois dimensions d'espace et une dimension de temps. Sur l'axe temporel, c'est le temps linéaire que l'on connait dans ce monde. Et la cinquième dimension? Nous avons vu dans l'article 3-10) l'instant zéro, qu'on peut imaginer que l'immense force de gravitation qui règne à l'âge de Planck finit par faire basculer cette droite, qui pivote alors de 90° dans le plan complexe. Elle devient non plus réelle, mais imaginaire pure. C'est ce qui a pu se passer pour le temps, avant le Big Bang.
b) Une deuxième trace se trouve dans le feu du Big Bang lui-même.
c) Dans le chapitre 4-5) l'Univers est-il rond?, nous avons cherché une autre trace dans la forme de l'Univers, et d) dans le chapitre 4-6, dans les profondeurs mystérieuses, vaguement inquiétantes de l'énergie noire.
e) Au chapitre 4-7) l'étrange expérience d'Aspect, nous avons fait connaissance avec la non-localité. Ce dont les Bogdanov ne se doutaient en assistant à cette expérience, à l'institut d'optique de l'université d'Orsay en 1981, c'est qu'elle allait leur fournir un indice expérimental fort de l'existence du temps imaginaire à l'échelle infinitésimale et (curieusement) donner en partie raison à Einstein.
2) Poursuivons maintenant notre recherche...Après l'énergie noire, un indice d'une trace de l'instant primordial se trouve au fond d'un trou noir.
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| fr.wikipedia.org -Trou noir |
Préparons nous à l'aventure, la plus mystérieuse qui puisse nous arriver. Je donne ici ma lecture du récit des frères Bogdanov dans leur livre "au commencement du temps" (Au fond d'un trou noir), telle qu'un astrophysicien américain leur aurait en aurait livré en détails. Il ne s'agit que d'une histoire mais elle est tout à fait vraisemblable, tout autant que les hypothèses calculées par les physiciens qui explorent les trous noirs à l'aide de leurs équations (Schwarzschild, Bekenstein, Chandrasekhar, Hawking...). La chose qui nous attend est bien réelle. Elle se tient tapie au centre de la voie lactée, à 27 000 années-lumière de notre système solaire, soit 243 millions de milliards de kilomètres.
3) Départ: dans le vide interstellaire.
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| futura-sciences.com -Hubble dévoile le centre de la voie lactée. |
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| futura-sciences.com -Hubble dévoile le centre de la voie lactée. |
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| astro2009.futura-sciences.com -un-trou-noir-a-lorigine-dune-galaxie |
Nous sommes dans le vide interstellaire en plein centre de notre galaxie, au milieu d'un immense champ stellaire (les étoiles y chantent leur histoire). Nous sommes confortablement installés dans un petit vaisseau de l'espace semblable à une bulle transparente à deux places. Notre chien Pasco nous accompagne, tranquillement assis dans le siège passager, comme dans une voiture. Il n'est pas attaché pour qu'il puisse "sortir" et se dégourdir les pattes en faisant le tour du vaisseau, suspendu dans le vide. Pour cela, nous lui avons fait enfiler son scaphandre de protection.
Pour le moment, nous glissons mollement dans l'infini en contemplant le merveilleux panorama cosmique, dans une région très dense en gaz, en poussières et en étoiles. "Par milliards, dispersées dans la noirceur glacée, en poudre d'argent, elles rayonnent froidement dans l'infini, sous nos pieds, à droite, à gauche, au-dessus de votre tête. Partout. Et vous voyez tout à travers votre bulle. Jusqu'aux confins de l'Univers. Votre compagnon de route jappe joyeusement devant ce spectacle grandiose."
C'est alors que quelque chose de fantastique se produit, un cataclysme juste en face de nous.
Une étoile mourante est en train de brûler ses dernières réserves. Dix fois plus grosses que notre soleil, elle va s'effondrer sur elle-même en quelques minutes à peine. En raison de la densité grandissante, la force de gravitation devient très vite fantastique, distordant tous les résidus matériels de l'étoile. Bientôt, il ne reste plus rien de l'énorme soleil qui était là une heure plus tôt, si ce n'est la masse de l'astre effondré et sont fantastique champ gravitationnel. Et même à cette distance, notre petit vaisseau spatial est ballotté de toutes parts, comme frappé par des vagues invisibles.
liens: trous noirs: larousse.fr/encyclopedie -trou noir
ondes gravitationnelles: wikipedia.org -Onde_gravitationnelle sciencesetavenir.fr -ondes-gravitationnelles, l'étau se resserre
publication.lal -thèse sur la détection des ondes gravitationnelles
Le mystère des ondes gravitationnelles - Watch more Videos at Vodpod.
trous noirs et ondes gravitationnelles
trou noir et galaxies
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| redresseur.de.torts.over-blog -les-ondes-gravitationnelles-et-les-vagues |
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| les vagues |
4) Face au trou noir.
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| fr.wikipedia.org -Trou_noir |
Approchons nous de l'endroit où s'est produit le cataclysme. "Alors qu'ailleurs tout est immobilité pure, nous venons de déboucher ici au-dessus d'une région très bizarre. Nous voyons une sorte d'anneau phosphorescent, fait de gaz et de débris multicolores de matière. Cette immense couronne de poussière stellaire tourne lentement à la périphérie et de plus en plus vite à mesure qu'on approche du centre. Mais au milieu, vous ne voyez plus rien. Rien qu'un trou immense sans fond et d'une noirceur indescriptible."
Ce trou noir s'est formé la semaine passée, en moins d'un quart d'heure (En général, lorsqu'une étoile commence à s'effondrer sur elle-même, le processus se déroule à une vitesse hallucinante, quelques minutes à peine). Et il est très petit, tout juste cinq kilomètres d'un bord à l'autre. Sa masse représente environ deux fois celle de notre soleil. Derrière lui, les constellations et l'image du nuage de Magellan sont déformées comme par une sorte de loupe.
Propriétés des trous noirs (wikipedia): Par ailleurs, les trous noirs sont étonnants en ce qu’ils sont décrits par un très petit nombre de paramètres. En effet, leur description, dans l’univers dans lequel nous vivons, ne dépend que de trois paramètres : la masse, la charge électrique et le moment cinétique. Tous les autres paramètres du trou noir (par exemple sa taille ou sa forme) sont fixés par ceux-là. Par comparaison, la description d’une planète fait intervenir des centaines de paramètres (composition chimique, différenciation de ses éléments, convection, atmosphère, etc.). La raison pour laquelle un trou noir n’est décrit que par ces trois paramètres est connue depuis 1967 : c’est le théorème de calvitie démontré par Werner Israel. Celui-ci explique que les seules interactions fondamentales à longue portée étant lagravitation et l’électromagnétisme, les seules propriétés mesurables des trous noirs sont données par les paramètres décrivant ces interactions, à savoir la masse, le moment cinétique et la charge électrique.
Pour un trou noir, la masse et la charge électrique sont des propriétés habituelles que décrit la physique classique (c’est-à-dire non-relativiste) : le trou noir possède un champ gravitationnel proportionnel à sa masse et un champ électrique proportionnel à sa charge. L’influence du moment cinétique est par contre spécifique à la relativité générale. Celle-là stipule en effet qu’un corps en rotation va avoir tendance à « entraîner » l’espace-temps dans son voisinage. Ce phénomène, non encore observé à l’heure actuelle dans le système solaire en raison de son extrême faiblesse pour des astres non compacts, est connu sous le nom d’effet Lense-Thirring (aussi appeléframe dragging, en anglais)Note 3. Il prend une amplitude considérable au voisinage d’un trou noir en rotation, au point qu’un observateur situé dans son voisinage immédiat serait inévitablement entraîné dans le sens de rotation du trou noir. La région où ceci se produit est appelée ergorégion.
La masse d’un trou noir galactique correspond en général à environ un millième de la masse de la matière présente dans le bulbe central5.
Mais notre chien n'aime pas ce qu'il aperçoit sous ses pattes. Ses poils se hérissent, il montre ses dents eyt se met à grogner dérangé ce qu'il ressent comme une terrible menace. Alors qu'il s'agite sur son siège, se débat, il aboie furieusement et d'un seul bond il nous échappe et se jette contre la portière et l'ouvre d'un coup de patte en appuyant sur un bouton. Un masque à oxygène tombe automatiquement sur notre visage et l'air de l'habitacle est violemment chassé dans le vide. Le chien est expulsé comme un bouchon de champagne. Puis la porte se referme automatiquement, la cabine redevient étanche et se remplit d'air à nouveau. Mais Pasco est déjà très loin...
5) En chute vers le trou noir.
Au lieu de flotter dans l'espace, comme c'est le cas dans le vide interstellaire, le chien dégringole à toute vitesse dans le puits au dessous de lui. Nous pouvons encore entendre ses aboiements dans le casque. Nous pouvons aussi l'appeler et le son de notre voix le calme pour quelques instants.
Le trou noir l'a absorbé et ne nous le rendra plus. Maintenant, chaque poil, chaque atome, chaque particule élémentaire sont soumis à la formidable attraction qui règne dans le trou. A partir de là, les rayons lumineux commencent à à devenir "instables". Certains photons vont parvenir à s'échapper et remonter vers l'extérieur, mais d'autres vont tomber dans le trou noir. A ce stade, notre chien pourrait encore faire machine arrière et s'éloigner du gouffre.
6)Vers l'horizon des évènements.
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| astrosurf.com/luxorion -relativité générale et horizon d'un trou noir |
horizon?: Un trou noir de Schwarzschild est, d'abord et avant tout, caractérisé par l'existence d'un Horizon : c'est la surface sphérique dont même la lumière ne peut sortir et en-deçà de laquelle même cette dernière est inexorablement entraînée vers la singularité centrale.
Mais il n'y a rien à faire, Pasco est livré à lui-même. Il tourne comme une toupie et ses hurlements reprennent de plus belle. C'est alors que sans même s'en rendre compte, il franchit une deuxième limite que les physiciens appellent "l'horizon des évènements". Elle marque la séparation entre l'intérieur du trou noir et le reste de l'Univers. Une fois franchie cette limite, il est absolument impossible de revenir en arrière! A partir de maintenant, il va couler inexorablement dans les entrailles du monstre cosmique. C'est en fait un immense tourbillon gravitationnel, un siphon d'une puissance inouïe, qui engloutit et détruit tout ce qu'il avale, jusqu'aux structures même de l'espace et du temps.
7) dans la gorge du trou noir.
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| ledevoir.com/culture :voyage-guide-dans-la-galaxie (être réduit en spaghetti au fond d'un trou noir?) |
Maintenant, autour du chien, le paysage devient de plus en plus étrange. S'il regarde vers le haut, celui-ci lui apparaît déformé, comme étiré dans le sens de la chute. Au loin, les constellations brillent de plus en plus faiblement et à chaque seconde, le cosmos tout entier semble se tordre davantage. Très vite, le trou noir courbe l'espace à tel point qu'il devient possible à notre chien de voir sa propre queue. La lumière reflétée par l'arrière est courbée et renvoyée en sens inverse comme, comme dans un miroir.
Vers le bas, sous ses pattes, que voit donc le chien? Seulement le noir, une image effrayante du néant à l'intérieur du néant. Au bout de cette incroyable aventure, nous allons découvrir, tout au fond du trou noir, quelque chose de totalement inattendu, un phénomène que longtemps les physiciens ne pouvaient imaginer.
8) Depuis l'extérieur.
Revenons à notre bulle spatiale maintenant stabilisée au-dessus de l'horizon. Nous pouvons encore voir Pasco dans le lointain. En agrandissant l'image à l'aide d'une caméra d'observation, nous constatons que le chien ne bouge plus. Ses aboiements se sont transformés en une sorte de grondement sourd qui arrivent dans la cabine au ralenti. Gueule grande ouverte, la langue pendante, il est figé sous nos yeux comme s'il n'avait pas encore franchi l'horizon. Pourquoi? A l'intérieur du trou noir, le temps s'écoule bien lentement qu'au-dehors en raison des énormes forces de marée gravitationnelles. Les rayons lumineux mettent de plus en plus de temps pour nous atteindre l'extérieur.
forces de gravitation dans les trous noirs: wikipedia.org -force de marée
Avec Hawking: l'évaporation des trous noirs. nrumiano.free.fr -thermodynamique du trou noir
9) A l'intérieur du gouffre gravitationnel.
Mais que se passe-t-il pour notre chien? Une fois franchi l'horizon, l'espace et le temps sont inversés. L'espace "s'écoule" inexorablement vers la singularité finale, sans qu'il soit plus jamais possible de revenir en arrière et le temps ralentit, mais à chaque instant la situation se complique. Le corps de Pasco commence à se déformer et à prendre d'effroyables proportions. La gravité s'exerce plus fortement sur sa tête que sur sa queue, moins massive. Il commence à s'étirer et s'allonger tel un élastique, jusqu'à mesurer un km du museau à la queue, puis bien davantage à mesure qu'il s'enfonce pour bientôt atteindre le million de km. Le temps quant à lui, a perdu toute signification: une seconde dure un an, puis un siècle, puis un million d'années. Il ralentit de plus en plus.
A mesure que "la gorge du siphon noir" se referme, notre chien est transformé en un nuage moléculaire puis en un brume d'atomes et de particules élémentaires. Enfin, ce qui n'est déjà plus de la matière finit par atteindre un troisième horizon, l'horizon de Planck, la plus petite portion d'espace physique qui puisse exister. Ainsi, sur cette ultime frontière de ce qui reste de la réalité physique, le rayon du trou noir est passé d'une distance de quelques dizaines de km à l'horizon à 10-33 cm. C'est la frontière ultime de la science à l'heure actuelle, aucun physicien au monde ne peut dire ce qui se passe au fond d'un trou noir. On ne peut donc émettre que des hypothèses. Pourquoi ne pas partager celle des frères Bogdanov?
10) L'arrêt du temps au fond du trou noir.
L'idée fut soumise en 1995 à Gerard't Hooft de l'université d'Utrecht, inventeur du nom de cet objet théorique au coeur des travaux de thèse des deux frères sur l'origine de l'Univers: l'instanton. Il a aussi écrit plusieurs articles sur les trous noirs quantiques (un trou noir devient nécessairement quantique lorsque son rayon devient infime et atteint l'échelle de Planck). La proposition émise à l'époque consistait à considérer que le temps (tel que nous le connaissons), s'arrête à la longueur de Planck. Depuis, l'accord semble se faire pour dire que passé cette limite, le temps et l'espace n'ont plus aucun sens. Alors, par quoi le remplacer?
instantons, monopôles:
larecherche.fr -monopôles magnétiques antares.in2p3.fr -thèse, détection des monopôles magnétiques.pdf
Il se passe un peu la même chose au fond d'un trou noir et à l'origine de l'Univers. Nous pouvons alors nous rappeler l'article Au commencement du temps 3-10) avant le big bang. L'astre effondré devient quantique, l'espace et le temps se déforment, deviennent flous et commencent à fluctuer. Le signe de la coordonnée de temps pourrait se mettre à osciller et à changer et l'axe du temps finir par basculer et devenir imaginaire pur au sens mathématique du terme. La "signature" de la métrique d'espace-temps, qui, dans le monde dans lequel nous vivons est lorentzienne, de la forme +++-, devient alors "euclidienne" et prend la forme ++++. Dans ce cas, le temps cesse alors de s'écouler et se "fige" au fond du trou noir après avoir fluctué sous forme de temps complexe, somme du temps réel et de temps imaginaire (on peut le représenter par un mélange, une "superposition" entre la signe + et le signe +, avec une signature pouvant se mettre sous la forme +++ +/-).
12) Le temps imaginaire au fond du trou noir.
Une fois passées les turbulences quantiques à l'échelle de Planck, nous atteignons la singularité finale. Comme la singularité initiale, il s'agit d'un "simple point mathématique tapi au fond d'un terrifiant siphon gravitationnel. Au voisinage de ce point, les tensions gravitationnelles sont extrêmes. Tout comme pour la singularité initiale au temps zéro, le temps devient imaginaire pur sur la singularité finale du trou noir. En effet, en raison de la fantastique courbure qui règne au fond du monstre cosmique, un fois franchie l'étape des fluctuations quantiques, la courbure achève (toujours selon les frères Bogdanov), de faire basculer définitivement le temps en direction de l'axe imaginaire.
Si c'est le cas, il en résulte une conséquence extraordinaire. En effet, à lasuite à Hawking, la plupart des physiciens pensent que l'information des objets engloutis par le trou noir "survit" à cet engloutissement. En 1974 Stephen Hawking réussit à démontrer qu'en raison d'effets de mécanique quantique, les trous noirs rayonnaient. La forme de ce rayonnement est exactement celle d'un corps noir, c'est-à-dire d'un objet à l'équilibre thermique. De plus, Hawking calcula la température de ce rayonnement, qui se trouvait proportionnelle à la gravité de surface, comme suggéré par l'analogie thermodynamique déjà mentionnée. Ainsi, connaissant la valeur de la température,Hawking put proposer que les trous noirs possédaient une entropie, s'exprimant en termes de leur surface A par la formule:
Cela nous fournit une mesure de l'information cachée derrière l'horizon des évènements. Notre chien n'est finalement pas détruit, son information survit bel et bien.
Or, nous avons déjà vu (Au commencement du temps 3-10) l'instant zéroet Au commencement du temps 4-3) la cinquième dimension), que l'information ne peut être encodée qu'en temps imaginaire et non pas en temps réel. Cela permet de suggérer l'idée d'une conservation de l'information par le trou noir et que celle-ci est conservée sur la singularité finale, là où le temps est imaginaire. Pourquoi alors ne pas considérer que c'est un indice fort (un de plus) en faveur de l'existence du temps imaginaire, de la cinquième dimension?
Or, nous avons déjà vu (Au commencement du temps 3-10) l'instant zéroet Au commencement du temps 4-3) la cinquième dimension), que l'information ne peut être encodée qu'en temps imaginaire et non pas en temps réel. Cela permet de suggérer l'idée d'une conservation de l'information par le trou noir et que celle-ci est conservée sur la singularité finale, là où le temps est imaginaire. Pourquoi alors ne pas considérer que c'est un indice fort (un de plus) en faveur de l'existence du temps imaginaire, de la cinquième dimension?
13) Conclusion de cet article.
Nous pouvons rappeler ici que le physicien théoricien expert en théorie des cordes Costas Kounnas avait souligné l'intérêt d'une application possible de l'idée de fluctuation du temps des frères Bogdanov dans les trous noirs. Le 26 janvier 2000, il écrivait dans son rapport sur l'une des thèses après soutenance: "Partant de la métrique du trou noir linéarisée de la théorie d'Einstein, qui est valide pour un potentiel de gravitation petit, M. Bogdanov propose une modification adéquate de la gravitation quantique telle que la solution linéarisée devienne une solution exacte de la théorie modifiée aux confins des métriques euclidienne et Lorentzienne." Il avait déjà écrit en 1999: "A mon avis, le travail de thèse de M. G. Bogdanov est d'un grand intérêt, exposant des idées nouvelles qui ont des implications de physique fondamentale en cosmologie et dans de nombreux autres phénomènes gravitationnel tels que les trous noirs."
"La recherche de l'ombre portée par la cinquième dimension dans notre réalité s'achève." Nous avons rencontré à de nombreuses reprises le concept d'information. Il se retrouve aux deux bouts de la chaîne du temps: là où il commence, au coeur de la singularité initiale, et là où il s'achève, dans le "piège" de la singularité finale. Dans les deux cas, c'est là où il devient imaginaire. Nous conclurons cette quête du commencement du temps par un dernier article, celui de l'Univers information. Qu'allons y trouver de nouveau?
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