La trilectique

Marie

2012-02-05T04:54:00.000-08:00

La relationnalité à l’œuvre

2012-02-02T02:27:00.000-08:00

par Les Terres Bleues

« La pensée est une action, elle consiste en une relation. »
Charles Sanders Pierce

Convergence pragmatique

Le pragmatisme ici est à considérer en son sens étymologique et philosophique, pas dans son acception courante d’attitude utilitariste s’accommodant de tout principe avec opportunisme.

L’aptitude à délimiter un sous-système quantique de l’Univers considéré dans son ensemble est la première des prérogatives de l’observateur-expérimentateur. C’est même à travers cette capacité à "isoler un sous-ensemble de l’ensemble" qu’il s’affirme en tant que tel.
En effet, une fois que cet acte a été accompli, tout le reste de l’expérimentation y compris le maniement du formalisme mathématique et, bien entendu, la mesure elle-même ne sert plus qu’à vérifier la pertinence ou non du découpage initial arbitrairement effectué. Il ne s’agit pas là d’expliquer le tout par la partie. Il est juste question de retenir l’idée que c’est l’observateur qui délimite arbitrairement le système qui lui paraît approprié pour réaliser son expérience.

D’aucuns diraient "for all practical purposes", d’autres au contraire préfèreraient parler de choisir leurs a priori théoriques. Que le cadre général soit réaliste ou non, cela importe peu, ce qui compte avant tout, c’est ce qui le précède, c’est à dire le choix effectué en conscience par l’observateur de tailler dans le vif plutôt que de rester passif. L’action n’a pas à se prouver, il suffit de la faire. Et quand elle est faite, alors pour le coup, ça devient vraiment un fait.

L’intersubjectivité, est actuellement le terme utilisé pour dire la relationnalité. Mais il n’y a pas à décrire aux humains ce qu’ils font déjà. Il n’y a qu’à le réaliser. L’illusion du monde tel qu’il s’offrirait à notre commune observation est vouée à disparaître. Les acteurs d’opéra ont signé la fin de cette aberration. L’humanité change d’ère et j’ai besoin de ton aide.
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Suite de l’histoire

2011-12-21T00:27:00.000-08:00

par Pierre Escaffre

« C’est la théorie qui décide de ce qui peut être observé. »
Albert Einstein

Déjà trois mois que l’équipe de la collaboration Opéra annonçait les résultats de la « mesure » effectuée entre Genève (Suisse) et le Gran Sasso (Italie) induisant pour les neutrinos un temps de trajet plus court que celui qu’auraient mis des photons pour parcourir cette distance.

Depuis, beaucoup de choses ont été dites ou écrites sur le sujet sans pour autant l’épuiser bien sûr, parce que le seul fait d’expliquer cette publication comme signifiant un dépassement de la vitesse de la lumière dans le vide par certaines particules conduirait forcément à une remise en cause des fondements de notre compréhension de la physique, et exigerait alors de notre part que nous accomplissions une véritable révolution théorique en ce domaine.

Doit-on se réjouir inconditionnellement d’un tel défi à l’imagination humaine ou faut-il plutôt déplorer une annonce prématurée émanant de scientifiques un peu trop pressés d’obtenir une reconnaissance mondiale ? Sachant que courant novembre une deuxième série de « mesures » faite au moyen de brèves impulsions du faisceau initial de protons qui engendrent les pions et les kaons, parents des neutrinos, a éliminé une possibilité non encore envisagée de biais systématique, il semble que les polémiques sur ce point ne devraient pas tarder à s’éteindre.

Du regain d’intérêt, par contre, pour les thèmes ardus mais passionnants de la recherche, de la foison de références fournies ou consultées pour l’occasion, de l’attention portée à la question des sciences par un nouveau public, des projecteurs médiatiques enfin braqués sur les travaux des physiciens, qui ne voudrait se satisfaire ? Pourtant on aperçoit, naissant ici ou là, une sorte de désarroi face à ce que d’aucuns prétendent un peu hâtivement être « la fin d’Einstein ».

Or, qu’en est-il exactement ?

D’abord, voyons rapidement la procédure utilisée : avec la très grande précision que permet le système de positionnement global par satellites, plus ou moins 20 cm sur 730 km*, on mesure la distance entre la cible que percutent au départ les protons, et le détecteur de neutrinos situé, lui, à l’arrivée ; les horloges dont la précision elle-aussi ne prête pas le flanc à la critique sont pareillement synchronisées par le GPS. Il ne reste plus ensuite qu’à comparer le temps de vol ainsi obtenu à celui que l’on calcule sans souci particulier pour les photons.

[* La valeur indiquée dans le document accessible en ligne est de : 730 534,61 ± 0,20 m]

Dans une deuxième étape, après avoir noté une différence d’environ 60 ns d’avance en faveur du neutrino, on communique à la Terre entière l’information concernant l’anomalie observée, tout en affirmant se refuser délibérément à risquer une quelconque interprétation théorique ou phénoménologique des résultats. Ce qui est hypocrite, vu que la conclusion est implicitement intégrée au message. Et à partir de là, convaincus ou sceptiques n’ont plus qu’à s’échanger sur les forums du monde leurs avis éclairés et leurs supputations vagues ou audacieuses.

Demandons-nous de préférence en quel endroit du texte se cacherait un leurre que personne, y compris les auteurs, ne saurait remarquer, et la réponse n’est pas plus difficile que la question. Au beau milieu ! Sans dissimulation parce que c’est « naturel », c’est sans penser à mal. Mais, ça demeure indiscutablement une erreur sur le fond. Le neutrino étant un concept quantique, il ne se mesure pas dans le cadre de la Relativité générale, ce qui n’est pas le cas du photon qui peut servir d’étalon, lui, puisqu’il est présent et correctement modélisé dans les deux théories.

D’ailleurs, on soulignera en passant que ce petit détail explique simplement la concordance ou quasi-concordance constatée pour la Supernova 1987A, car la comparaison des temps de vol était alors autorisée par le fait que les photons et les neutrinos avaient « voyagé de concert », scénario bien sûr qui n’est pas actuellement envisageable sous la croûte terrestre. Mais placés dans des conditions classiques d’expérience, les photons mettent un certain temps pour relier un point à un autre … cependant qu’en Relativité générale leur géodésique est nulle.

Droit de fait ou fait de droit ? En physique quantique, même relativiste, on convoque l’espace-temps dit newtonien, sorte de scène de théâtre à l’échelle de l’Univers, dans lequel origine du référentiel et observable position sont simultanées indépendamment de la distance spatiale qui les sépare, et où donc la quantité de mouvement ou l’impulsion, on utilise souvent par abus de langage le terme de vitesse, doit être conjuguée avec la position en respectant les inégalités de Heisenberg. À l’opposé de cette démarche, l’emploi du système GPS suppose de recourir à la Relativité générale pour laquelle les évènements, repérés en quatre dimensions non dissociées a priori entre espace et temps, n’existent simultanément que s’ils sont reliés par c.

Durant des décennies, des travaux ont largement conforté ces deux grandes théories physiques du XX^ème siècle, chacune évidemment dans son domaine de validité, mais on sait parfaitement que le temps statique de Newton et le temps dynamique d’Einstein ne sont pas compatibles. Si une seule grandeur, disons une position, leur était commune, il n’y aurait plus incompatibilité, il y aurait compatibilité en cette grandeur justement, ce qui veut dire en clair que l’intersection des deux ensembles de points-évènements qui constituent leur espace-temps respectif est vide.

Pour une théorie quantique de la mesure

De l’expérience Opéra, il faudra retenir que l’on a divisé des probabilités par une observation, de la purée de pois par une règle en plomb : une telle « mesure » ne peut être que nulle et non avenue. Il est maintenant plus qu’urgent de se créer l’outil permettant d’installer une approche normée de la mesure quantique, d’adopter un canon théorique consensuel couvrant l’ensemble des opérations depuis la construction des probabilités jusqu’à la communication du résultat de la mesure. C’est pour la physique aujourd’hui un objectif qui doit vraiment être prioritaire. Il n’y a pas lieu d’ouvrir une chasse aux tachyons et autres bizarreries exotiques ; l’impératif est à produire une théorie universelle quantique de la mesure. À tout prix !

Discutons, par exemple, d’essayer de savoir dans quel état de superposition se trouve celui qui à l’origine contrôle le faisceau de protons vis à vis de celui qui à l’arrivée observe la détection des neutrinos, et réciproquement. On concevra peut-être que le monde dit macroscopique doit aussi se modéliser de manière quantique, et qu’à ce moment-là non seulement il est quantique mais en plus il doit s’interpréter d’une façon relationnelle. Quand le système n’est plus pensé comme une bille, ça c’est acquis, ni à l’instar d’un nuage dense, ça c’est pas encore gagné, se déplaçant dans un cadre préétabli, on peut facilement en déduire son étalement nul ou infini.

Donnons-nous l’idée d’un système occupant l’Univers sans se préoccuper de ses coordonnées spatio-temporelles, et dès qu’un observateur-expérimentateur le « prépare », le délimite ou le génère, en établit la fonction d’onde, en fixe l’origine dans son référentiel, celui-ci est dès lors immédiatement disponible partout, mais exclusivement par rapport à ce référentiel. Et ce qui vaut pour ici vaut également pour là-bas. Deux évènements qui ne sont pas simultanés au sens de la relativité, sont relationnellement dans un état superposé l’un eu égard à l’autre.

Double confirmation donc pour Einstein, et pas remise en cause ! Quant à l’espace-temps de l’unification de ces visions inconciliables, il est logiquement déjà formalisé et non-formalisé quelque part. « Probablement » suffit-il de l’atteindre comme il suffit d’ouvrir la boîte.

« Albert Einstein nous tire la langue »

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Génération de l’espace-temps

2011-07-02T00:08:00.000-07:00

(19 juin 2011 – 18h46 – Heure de Paris)

Bonjour,

Le message que vous êtes en train de lire est très particulier. L’annonce qui le motive vous est spécifiquement destinée, pourtant à ce moment précis et de façon simultanée une multitude de personnes sur la planète en prennent connaissance. Étonnant, n’est-ce pas ?

Une telle démarche répond à la nécessité de procéder à une sorte de dépôt légal universel ou plutôt à un légitime dépôt de co-propriété intellectuelle globalisée. Elle concerne en effet les termes-mêmes de la fondation intersubjective de l’espace-temps relationnel.

C’est volontairement que cette brève proposition de physique théorique n’est pas publiée sur arXiv. Vous en ferez l’usage que vous souhaiterez en faire. À compter de sa lecture, la phrase appartient à qui choisit ou choisira de la reprendre. Elle n’est pas monnayable.

La formalisation actuelle la plus synthétique possible de l’espace-temps relationnel est :

« un fibré dont la fibre est de dimension trois, et la base le plan projectif sur les quaternions. »

Il s’agit évidemment d’une excellente nouvelle. Cette genèse toutefois pourrait vous amener à reconsidérer nombre de vos concepts classiques ou relativistes. D’une part, puisqu’il est une création et non un héritage, l’espace-temps n’est ni un préalable ni un cadre imposé, d’autre part, puisqu’il est relatif à chaque observateur, il est renouvelé à chaque observation. Présent dès cet instant toujours en temps réel, le monde où nous vivons est un monde quantique.

Espérant vous avoir été utile, je vous prie de recevoir mes plus cordiales salutations.

Pierre Escaffre.

« Quatre domaines de similarité »
d’après Maurits Cornelis Escher

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Il n’y a comme faits que des interactions

2011-06-01T00:01:00.000-07:00

Dossier d’épistémo-physique

« Si les faits ne correspondent pas à la théorie, changez les faits ! »
Albert Einstein

Réalisme, anti-réalisme ou « en réalité » plutôt ni l’un ni l’autre ?

Ce débat théorique, prolongement scientifique de la très vieille opposition entre philosophies matérialistes et idéalistes, est-il encore justifié depuis la publication de la relation de un-à-un de Mioara Mugur-Schächter. Ce serait là sans doute aller un peu trop vite car il existe toujours un intervalle variable séparant le moment où une innovation pénètre les esprits de celui où sa traduction pratique commence à être mise en œuvre au quotidien de manière concrète.

Sauf à anticiper ou à ne fonctionner qu’en marche automatique, il subsiste une étape où ce qui voit le jour est forcément le fruit de l’ancienne logique. Devant chaque question durant cette période de bouleversement où l’on cherche à construire des outils adaptés à la nouvelle règle, les interprétations continueront à être obligatoirement étudiées et bâties avec ce que l’on a.

Il paraît évident qu’on ne puisse lâcher d’un claquement de doigts les conceptions classiques, mais est-ce un argument pour ne pas essayer d’arrêter de nourrir les fausses discussions ? En ce qui nous concerne ici sur notre site, le choix est assumé : refuser l’un et l’autre est la seule attitude permettant d’unifier les choses et les idées. En matière de fait : nul fait de la matière.

La position privilégiée de la physique

Le projet de métaphysique des sciences accorde une position privilégiée à la physique. Depuis la mécanique de Newton, nous avons à disposition des théories physiques qui sont universelles et fondamentales : elles affirment être valides pour tout ce qui existe dans le monde et elles ne dépendent pas d’autres théories scientifiques. Ceci revient à dire que leurs lois sont strictes, à savoir n’admettent pas d’exceptions (et si elles en reconnaissent, on peut les décrire dans le vocabulaire de la théorie en question). Si leurs lois sont déterministes, elles indiquent les conditions complètes pour l’existence des phénomènes étudiés – et si ces phénomènes ne sont pas produits alors que leurs conditions d’existence sont réunies, les lois postulées s’en trouvent falsifiées. Néanmoins, il n’est pas nécessaire que des lois strictes soient déterministes ; elles peuvent tout aussi bien être probabilistes. Si elles sont probabilistes, elles sont également valides sans exception : elles indiquent en ce cas les probabilités complètes pour l’occurrence des phénomènes étudiés.

Les théories physiques fondamentales et universelles se distinguent des théories des sciences spéciales. Ces dernières sont dites spéciales et non pas universelles, parce que chacune d’elles concerne un domaine d’être limité, et parce qu’elles dépendent des théories de la physique fondamentale. Elles ne peuvent pas, en effet, décrire et expliquer les objets de leur domaine complètement, par leurs concepts propres, car elles sont obligées d’avoir en fin de compte recours à des concepts et lois de la physique fondamentale. Leurs lois ne sont pas strictes mais admettent des exceptions qui ne peuvent pas être décrites dans les concepts propres à ces théories, sans que ces lois soient ainsi falsifiées. Leurs lois présupposent des conditions normales, et l’on ne peut pas délimiter dans le vocabulaire de ces théories quelles sont les conditions normales et quelles sont des conditions exceptionnelles.

in « Le réalisme scientifique et la métaphysique des sciences. » Michaël Esfeld – 2008

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« Réalité en soi » ou « concept en lui-même » ?

Opter pour l’un des termes de cette alternative signifie clairement valider l’énoncé. Refuser de trancher pour ne pas préjuger de l’issue d’un débat qui de toute manière ne peut être arbitré ni par la raison pure ni par quelque expérience est vraisemblablement beaucoup plus confortable.

Laisser une question jugée indécidable dans la condition d’indécidabilité où elle est définie à l’intérieur d’un cadre théorique fixé revient exactement d’un point de vue logique à saisir telle quelle l’explication correcte dans une théorie à l’assise plus large. Pourtant, il reste à voir que dans le cas d’espèce rejeter le dilemme contraint la solution, et qu’il faut donc le faire !

Un (bon) exemple parmi d’autres de (mal) poser le problème

La question du réalisme appartient à la catégorie restreinte des questions fondamentales, en ce sens que les décisions théoriques qu’elle appelle commandent à leur tour une série de conséquences recouvrant l’ensemble du champ de la réflexion philosophique : métaphysique, philosophie de la logique, sémantique, philosophie des sciences, philosophie de l’esprit, éthique, esthétique, philosophie de la religion etc. D’une façon générale, on peut opposer, en première approche, deux attitudes, correspondant à deux thèses :
● Le réalisme, selon lequel il existe une réalité déjà toute faite dont nos meilleurs savoirs constituent une description correcte, la sémantique de nos théories formant une voie d’accès à leur ontologie.
● L’anti-réalisme, pour qui l’objectivité des savoirs n’implique nullement la correspondance avec une réalité déjà prête, les choses que nous disons connaître étant, au moins pour une part, constituées par les relations cognitives que nous entretenons avec elles, la façon dont nous leur appliquons des concepts ou par le langage que nous utilisons pour les caractériser.

Le réalisme semble avoir pris la suite des grands systèmes métaphysiques qui se donnaient pour tâche de dire ce qu’est la structure fondamentale de la réalité. On parle ainsi parfois de réalisme métaphysique. Mais le plus souvent c’est aux sciences physiques et aux disciplines qui leur sont réductibles que revient l’autorité quant à la description correcte du réel. Cette forme de positivisme a pour nom le réalisme scientifique.
L’anti-réalisme semble historiquement résulter de la « révolution copernicienne » opérée par Kant : tout ce que nous pouvons connaître doit entrer dans les catégories en termes desquelles nous les pensons et ne peuvent donc pas être connues telles qu’elles sont en elles-mêmes. Il a ensuite pris la forme de multiples idéalismes, du constructivisme épistémologique, du conventionnalisme, du pragmatisme. Cette nomenclature contestable conduira peut-être à remettre en cause certaines parentés qu’une interprétation historique superficielle peut suggérer. (…)

Le réalisme en sciences formelles consistera à poser que l’objet de ces sciences est de décrire correctement les relations qu’entretiennent les contenus propositionnels des énoncés, ces relations étant perçues comme indépendantes du sujet de la connaissance, qui, à proprement parler, les découvre. L’anti-réalisme par contre, dont la version moderne est inaugurée avec le programme intuitionniste, considère l’activité scientifique comme une activité de construction d’un objet, qui ne saurait en conséquence être considéré comme indépendant du sujet de la connaissance. L’importance historique de la question ne saurait être surestimée : la discussion concernant les fondements des mathématiques, qui s’étend des années 1880 jusqu’aux années trente du vingtième siècle, dépend de façon immédiate des attendus de la discussion du réalisme. Mais les enjeux de la question ne sont pas seulement historiques.

Extrait du texte d’introduction au colloque consacré en juin 2006 à la question du réalisme et de l’anti-réalisme.
Université Henri Poincaré – Grande région Nancy-Metz-Luxembourg.

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Pour une épistémologie formalisée

Montage de divers points de vue récemment échangés (mars-avril 2011) sur Futura-sciences.

Concernant la relation de un-à-un de MMS, acte posé au départ, comme moyen méthodologique de contourner l’absence dans la théorie classique de référent permettant de désigner les microétats de la physique quantique afin de les communiquer de façon inter-subjective avec un minimum d’efficacité, il s’agit de décider en conscience d’associer à l’aide d’une double flèche la description de la manière dont l’objet de l’étude a été produit et l’étiquetage de cet objet par ladite opération de génération. C’est tout.
G ↔ me_G , G étant l’opération de génération et me_G le microétat généré par elle.
Au-delà de la Mécanique quantique, cette procédure de mise en relation entre la description (activité psychique) d’une opération de génération (activité matérielle) et l’entité produite (concrètement) et étiquetée (conceptuellement) par le symbole de l’opération qui a permis de la générer est un outil épistémologique d’une incroyable puissance explicative.

µ100fil. Suite à son retour d’expérience sur la construction des fondements de la Mécanique quantique, Mioara Mugur-Schächter propose un regard nouveau visant à décrypter les raisons de la structure du formalisme quantique tel qu’il est. Elle en déduit une méthode générale de conceptualisation relativisée, enracinée dans la factualité physique a-conceptuelle qui pourrait s’appliquer à d’autres domaines que la physique. Elle va plus loin que les débats récurrents concernant le réalisme, le positivisme, le constructivisme etc. Elle propose un formalisme.

jreeman. Le formalisme de MMS en gros, permet au lieu de dire l’arbre est vert, de dire "je le vois vert", alors non je m’inscris en faux contre une soi-disant avancée épistémologique. Il s’agit de quelque chose qu’on peut exprimer très simplement à l’aide de quelques mots en langage naturel, nul besoin fondamental de formalisme. Si formalisation il y a, cela doit se faire au niveau des théories scientifiques, non dans une entreprise qui ne veut comme effet secondaire que de brider la réflexion épistémologique.

LTB. Cette vision de ses travaux est à mon avis extrêmement schématique, réductrice et pour tout dire erronée. Les coups de hache ne peuvent être une façon acceptable de trancher le débat. Et à l’occasion pour le béotien que je suis, ça serait peut-être une bonne idée de formaliser ce que tu désignes par « langage naturel ».

jreeman. Le langage naturel, c’est le langage parlé que nous avons appris depuis notre jeune âge et que nous utilisons dans la vie quotidiennement pour nous faire comprendre, exprimer des idées et connaissances. Il est qualifié de naturel par opposition à formel, dans le sens où les significations exprimées sont trop complexes pour pouvoir être déduites de règles formelles mais s’imposent à nous naturellement grâce à leur usage répété.

LTB. Il n’a donc bien évidemment rien de naturel, si ce n’est le nom. La majorité d’entre nous ne prend pas l’exacte mesure du fait que le langage dit naturel est une construction. Dans ces conditions, comment imaginer que l’on puisse se dégager des schémas classiques de conceptualisation puisque ceux-ci ont été construits à travers ces notions ?

karlp. Est-ce que ce que vous dites correspond à l’idée que chaque langue impose sa structure à la réalité à laquelle elle est appliquée ? Si c’est le cas, je vous suis bien.

LTB. Oui, et même au-delà, parce que comme toute construction, elle exige que l’on dispose du matériau nécessaire à son élaboration et le "gisement de concepts" dans lequel on puise, est "naturellement" déterminé par le cadre conceptuel dans lequel il a été fabriqué, c’est dire le rôle majeur que joue la "représentation" initiale que l’on se fait du monde. Je pose que pour comprendre la physique quantique, il est nécessaire de se dégager de l’ancienne vision des choses. Comment cela pourrait-il se faire si l’on ne parvient même pas à se rendre compte que le langage actuel de l’épistémologie est génétiquement classique ?

karlp. Voulez-vous dire que le langage dit "naturel" que l’on emploie en épistémologie actuellement contient divers implicites inaperçus des sujets, et qu’à l’instar de ce qu’on observe en physique, où la spécificité du langage permet de se libérer de certains a priori implicitement véhiculés par le langage courant, il serait souhaitable que l’épistémologie se libère elle-même des obstacles épistémologiques contenus dans le langage qu’elle emploie aujourd’hui; éventuellement par le recours à un langage formalisé ?

LTB. Oui, merci. Ce qui est appelé discours formel est une construction au même titre que le langage que l’on dit naturel. Simplement, les règles en sont définies de manière consensuelle, et on sait qu’il en va ainsi. Par contre, le langage dit naturel dissimule aux yeux de la plupart d’entre nous le fait qu’il n’est composé d’absolument rien de naturel. Et c’est cette ignorance qui nous conduit à "croire" qu’il existe une réalité physique "naturelle" et indépendante de la représentation que nous nous en faisons. Dans l’expression "La carte n’est pas le territoire", on sous-entend sans s’en rendre obligatoirement compte l’existence d’une chose en soi, le territoire, qui ne devrait rien à personne. Mais on a tort, car ce n’est pas le cas.
Moi par exemple, j’ai ma propre vision du Mont Lozère, quand l’abeille qui se débrouille fort bien dans son écosystème en possède une, la sienne, forcément différente.
Alors, le "vrai" Mont Lozère, c’est le mien ou c’est le sien ?

Amanuensis. Le discours épistémologique, comme une bonne partie des discours philosophiques, est émis par des humains et à destination d’humains uniquement : une partie importante du sens de ce discours (sens perçu par un destinataire) vient de la communauté d’expérience "intérieure" entre l’émetteur du discours et un destinataire, expérience qui est un savoir non-formalisé mais néanmoins parfaitement opérationnel et partagé entre humains. Le langage naturel est adapté à cette situation, il s’est développé d’une manière qui exploite obligatoirement au maximum ce savoir non formel partagé, ce qui en fait un instrument très efficace pour communiquer à propos de ce savoir-là. Je ne pense pas que ce type de discours soit formalisé avant que les processus cognitifs humains soient eux-mêmes formalisés (en supposant qu’ils soient formalisables). On en est très loin.

LTB. Aucun discours ne provient d’un prétendue communauté d’expérience intérieure, cela par définition-même de l’intériorité. Nous n’avons en commun que ce qui est communiqué, donc qui n’est pas intérieur. Si la gamme des moyens de communication est large, il n’y a bien entendu pas que le discours, elle n’est cependant appuyée que sur l’intersubjectivité.

jreeman. À l’opposé de ce qui peut fonder une démarche épistémologique ou scientifique, le noumène est un dogme rassurant, c’est pourquoi je ne vois pas d’un très bon œil les travaux de MMS car les microétats me semblent y être appréhendés comme des noumènes. Mais, ce n’est ni de l’épistémologie ni de la science, juste un discours pouvant avoir tendance à exercer un pouvoir manipulateur et psychologique auprès de personnes qui ne seraient peut être pas forcément enclines à faire attention à ce genre de mécanismes.

karlp. Le noumène est, tout simplement, l’objet tel qu’il est indépendamment de la représentation que l’homme s’en fait.

LTB. C’est une définition tout à fait honnête et acceptable de ce qu’en a dit Kant. Maintenant, est-ce que c’est un concept qui répond à "quelque chose" ou tourne-t-il à vide ? Autrement dit, à quoi est reliée la formule de « l’objet tel qu’il est » ? Après avoir tracé un parallèle qui me semblait convaincant entre la vision humaine du Mont Lozère et celle de l’abeille, s’il faut se prononcer « indépendamment de la représentation que l’homme s’en fait », il suffit d’ajouter : le Mont Lozère tel qu’il est, c’est celui de l’abeille ou celui du chevreuil ?

karlp. C’est un bon exemple en effet : le Mont Lozère nouménal n’est ni l’un ni l’autre.

LTB. Ni l’un ni l’autre de manière exclusive, d’accord, mais ne devrait-on pas préciser qu’il est aussi toutes les représentations à la fois ? Parce qu’il y a bien "quelque chose".
Maintenant, établir la fonction d’onde d’un objet macroscopique, qu’il ne s’agisse que d’un chat ou bien de la totalité d’une montagne, semble au-delà de nos capacités. « L’ensemble des observateurs potentiels [devraient] théoriser d’abord la délimitation du système et l’espace de Hilbert adapté (l’espace de toutes les descriptions possibles). » (© Amanuensis)

karlp. Si les abeilles, le chevreuil et l’homme possèdent une structure spatiale (de la sensibilité ; la sensibilité étant pour Kant la faculté de représentation) différente, alors chaque espèce vit dans un monde phénoménal distinct et le phénomène pour l’abeille n’est pas identique au phénomène pour l’homme.

LTB. Structure spatiale et faculté de représentation étant eux-mêmes des concepts propres aux humains, ils ne valent à mon avis que comme raccourcis de langage pour signifier simplement que nous enregistrons le fait que l’abeille ou le chevreuil se débrouillent dans leur environnement.

µ100fil. Le problème est que le formalisme ne nous dit pas ce qui conduit à son choix (un peu comme quand on lit une norme). Est‑ce le seul ? Qu’est‑ce qui amène au fait qu’en mécanique quantique, on représente l’état d’un "système quantique" par un vecteur dans un espace vectoriel hilbertien, c’est-à-dire dans lequel est défini un produit scalaire hermitien < φ | ψ > entre deux vecteurs φ et ψ ?

karlp. Personne n’accède au noumène : ce concept a donc pour vertu de rappeler que la chose en soi est hors de portée et que la connaissance humaine reste relative aux facultés humaines (facultés de représentation et facultés cognitives). En gros, ce concept de noumène indique la limite de notre connaissance.

LTB. Une drôle de limite tout de même puisque la représentation de la "chose" est nécessairement plaquée sur cette "chose". En effet, si elle ne lui « collait » pas au plus près, nous devrions alors théoriser autre "chose" entre le noumène et le phénomène. Dans quelque sens qu’on le prenne, on se retrouve selon moi dans l’obligation de réaliser la relation de un-à-un.

karlp. Kant était obligé de convenir que le phénomène devait bien avoir quelque rapport avec le noumène supposé puisque ce dernier est ce qui sous-tend le phénomène. Dans la mesure où, si j’ai bien compris, la "relation de un-à un" ne présuppose rien du noumène et ne prétend pas affirmer quoi que ce soit à son sujet. Je serai tenté de penser que cette nouvelle approche a assimilé l’impossibilité de décrire "la chose en soi". Et je continue de penser que l’intuition première de cette nouvelle épistémologie est très intéressante.
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Agir, c’est relier le sujet ↔ l’objet (et réciproquement !)

Force est de concéder que l’on n’observe pas de fait de la matière à travers l’expérience mais que l’on vérifie juste une construction théorique antérieure. Doit-on en conséquence dans une régression poussée à l’infini, revenir à l’idée d’un concept précédant le tout premier constat ?

Balancer sans arrêt entre deux hypothèses qui sont indécidables comme aurait pu le faire l’âne de Buridan placé devant ses seaux ne conduit nulle part sauf à l’issue fatale. Mais en pratique l’âne ne meurt pas de non-choix, indiquant par là-même que l’erreur se situe dans la manière dont le problème est posé. L’évidence en effet n’est pas toujours trompeuse. Si l’on ne perçoit pas comment se délivrer de cette dialectique, c’est qu’elle est refermée sur sa formulation, et que résolument il faut abandonner le clivage binaire sur lequel on l’appuie.

Non pour développer une logique floue, bien que celle-ci puisse techniquement servir comme approximation, mais pour enregistrer qu’en brisant le carcan des représentations imposées par l’Histoire, la réponse au problème apparaît d’un seul coup : ni pensée ni matière, il n’y a que le lien qui associe la chose à l’image créée expliquant que l’on ait à la fois l’une et l’autre.
Les processus à l’œuvre dans la réalité sont des interactions. En généralisant cette banalité, il est aisé de voir que nous avons affaire à « notre » relation entre ce qu’on observe et ce qu’on étiquette, ou différemment dit, à l’articulation entre ce qu’on mesure et ce qu’on modélise.

Refuser de choisir – particulièrement dans un cadre quantique – engage à accepter la perte des objets mais n’autorise pas pour autant d’intégrer l’abstraction préalable, vu que cette dernière n’a pas plus d’existence "en soi" que le réel. Pire, elle est un produit psychophysiologique qui ne se conçoit pas en dehors du vivant. Or si l’on veut parler en termes d’observables, il reste à s’affranchir du principe anthropique, et donc laisser à tout ce qui interagit la potentialité, dans un relationnel garanti jusqu’au bout, d’être considéré comme un « observateur ».

Pierre Escaffre.

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Chaque être humain habite l’Univers

2011-02-01T09:20:00.000-08:00

par Les Terres Bleues

« Je est un autre. »
Arthur Rimbaud

La relation de un-à-un pour les débutants

Plutôt qu’un exposé lourd ou sophistiqué et peu compréhensible, je voudrais essayer comme à mon habitude d’illustrer par l’exemple ce que je cherche à dire. Commençons aujourd’hui par saisir un « objet » tel que nous l’entendons en langage courant. Pourquoi pas au hasard une cuillère à soupe ?
Chacun de nous connaît l’utilité qu’elle a, ce sera bien plus simple. Pourtant dès qu’il sera question de pénétrer sa nature intrinsèque, nous aurons d’ordinaire deux approches distinctes, soit on affirmera que faite de matière, elle s’impose à nous, soit on supposera que nous avons d’abord conscience qu’elle existe, et que ce n’est qu’après que nos sens nous permettent de la vérifier.
Le pire dans l’affaire pour le raisonnement étant de mesurer qu’il n’y a aucun moyen psychique ou matériel de trancher ce dilemme … et qu’il n’y en aura pas ! Pourtant, juste à l’instant où nous réalisons, le caractère entier, ferme et définitif de cet empêchement, nous forgeons la réponse.
Elle saute au visage : c’est exclusivement de par leur relation qu’ils se fondent l’un l’autre. L’absolu est atteint dès lors qu’on le rejette. Notre cuillère à soupe n’existe pas en soi, pas davantage qu’une conception préalable d’où elle surgirait, sa représentation et son aspect tangible sont une réciproque.
Et ça marche pour tout, corps stables ou instables, organismes vivants, notions ou émotions, formes platoniciennes ou pensées de Pascal, pour l’Univers aussi. Le vrai n’est pas la chose, ni l’idée de la chose, ni l’idée de l’idée, mais la corrélation de l’idée à la chose, de la chose à l’idée : G ↔ œ_G.
En fait, presque pour tout, car il reste un sujet qui échappe à la règle : la première personne, qui est précisément dans l’incapacité de s’autodésigner. Bouclée sur elle-même, la double flèche se muerait sur le champ en un cercle sans fin réduisant à néant au sens propre du terme l’auteur et l’énoncé.
Donc, pour que je existe, on devra le lui dire. Ainsi la relation de un-à-un sera obligatoirement bâtie sur la reconnaissance égale, mutuelle et intersubjective de l’autre par soi-même, unissant par un acte concret et volontaire deux entités précaires forcément singulières qui s’identifieront.

Nota : l’illustration « Les yeux de l’esprit » en tête de cet article est un photomontage réalisé à partir de la nébuleuse de l’Hélice (NGC 7293).
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Les physiciens et l’énigme de l’Univers

2010-12-08T05:21:00.000-08:00

par Paul Mazliak

Tribune publiée dans l'Humanité du 26 novembre 2010.
Histoire des sciences

Étienne Klein, physicien au CEA et philosophe, s’est acquis une bonne renommée de pédagogue « en racontant les secrets de la matière en famille » (titre d’un de ses livres). Dans le présent ouvrage, il envisage les réponses de la physique moderne à ces deux questions fondamentales : d’où vient l’Univers ? Et d’où vient qu’il y ait un Univers ?
Penser le commencement du monde revient rigoureusement à penser son absence, puisqu’on pense au passage du néant, de rien, à quelque chose qui serait le monde. Or le néant est impensable : l’esprit, en pensant au néant, pense au vide, à l’élimination de toute chose, il ne pense pas à rien. Dans les récits mythiques de l’origine du monde, il y a toujours quelque chose « au début » : un chaos sans lumière qu’une divinité vient structurer.
Les physiciens ont reconstitué l’histoire des 13,7 derniers milliards d’années d’existence de l’univers. Au début de cette histoire, à l’époque du big-bang, l’univers était beaucoup plus petit, plus dense et plus chaud qu’aujourd’hui. Depuis il ne cesse de se dilater et de se refroidir. Une matière unique le constitue, formée de particules, d’atomes et d’étoiles, obéissant à des lois « universelles ».
Pour comprendre ce qui se passe dans l’univers, il faut, explique l’auteur, envisager quatre forces fondamentales : la gravitation (ou attraction universelle entre les masses), les interactions électromagnétiques (très puissantes à faible distance) et les deux interactions existant à l’intérieur des noyaux atomiques, l’une faible, l’autre forte, toutes deux n’agissant qu’à très, très courte portée (le diamètre d’un noyau est de 10^-15 m, soit un millième de milliardième de millimètre). La « date » du big-bang a été fixée grâce à la relativité générale d’Einstein ; or cette théorie ne tient compte que de la gravitation. Le big-bang n’est donc pas le point zéro du temps ; avant le big-bang, jouaient seules les trois autres forces fondamentales.
Pour décrire l’univers primordial précédant le big-bang, les physiciens doivent franchir « le mur de Planck », c’est-à-dire le moment où la Relativité générale ne s’applique plus. Ils doivent donc élaborer des théories unifiant physique quantique et physique relativiste, mettant en jeu les quatre forces fondamentales. Ils sont encore loin du but et testent leurs hypothèses à l’aide des grands accélérateurs de particules (tel celui du Cern à Genève). Voici une théorie parmi les nombreux exemples présentés par Étienne Klein. Les physiciens évoquent souvent le « vide quantique », sans aucune particule, mais plein d’énergie. Une fluctuation énergétique peut faire surgir suffisamment de particules pour produire un univers en expansion. Lorsque celle-ci a suffisamment dilué la matière, le « vide quantique » réapparaît. Ainsi se succéderaient apparitions et disparitions de l’univers sans qu’on puisse parler d’origine.
Toutes les galaxies sont entourées de masses énormes de « matière noire », pour le moment totalement indescriptible du point de vue physique. Les progrès des connaissances sur la nature de cette matière noire bouleverseront sans doute les discours sur l’origine de l’Univers.

« Discours sur l’origine de l’Univers ». Étienne Klein.
2010 — 182 pages.
17 € 00 aux Éditions Flammarion. (Publicité gratuite)
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Géométrie non-commutative

2010-11-06T03:06:00.000-07:00

d’après Alpheccar

« La géométrie n’est pas faite pour être apprise, elle est faite pour être utilisée. »
Seymour Papert

Les mathématiques fonctionnent sur deux registres complémentaires : « le visuel » qui perçoit instantanément le sens d’un théorème sur une figure géométrique, et « l’écrit » qui s’appuie sur le langage, sur une algèbre, et s’inscrit dans la durée. Selon Hermann Weyl, « l’ange de la géométrie et le diable de l’algèbre » se partagent la scène, ce qui est une bonne illustration des difficultés respectives des deux domaines.
Les travaux d’Alain Connes s’inscrivent dans la relation entre ces deux registres. Jusqu’à la découverte en 1925 de la mécanique quantique, la géométrie classique était basée sur la dualité, inaugurée par Descartes et l’introduction des coordonnées cartésiennes, entre géométrie et algèbre commutative. L’algèbre commutative, celle que nous avons tous apprise à l’école, est une algèbre dans laquelle le produit de deux quantités algébriques ne dépend pas de l’ordre de leurs termes, c’est-à-dire que A fois B est égal à B fois A.

Avec la découverte de la mécanique quantique par Heisenberg, l’espace géométrique des états d’un système microscopique, un atome par exemple, s’est enrichi de nouvelles propriétés de ses coordonnées, comme le moment et la position qui ne commutent plus. Alain Connes illustre son propos : « ce n’est pas la même chose d’ouvrir une canette de bière et de la boire, que d’essayer de la boire puis de l’ouvrir ».
Le but de la géométrie non-commutative est de généraliser la dualité entre espace géométrique et algèbre au cas plus général où l’algèbre n’est plus commutative. Cela conduit à modifier deux concepts fondamentaux des mathématiques, ceux d’espace et de symétrie, et à adapter l’ensemble des outils mathématiques, dont le calcul infinitésimal et la cohomologie à ces nouveaux paradigmes.

Présentation

Loin d’être une simple généralisation, l’intérêt initial de la théorie provient de phénomènes entièrement nouveaux et inattendus, sans contrepartie dans le cas “ classique ” commutatif. Le premier de ces phénomènes est l’apparition naturelle du « temps » à partir de la non-commutativité. Il s’agit là du résultat clé de la thèse d’Alain Connes, qui lui a permis de donner une classification des algèbres d’opérateurs, les algèbres de Von Neumann.
La géométrie riemannienne classique – commutative – qui provient de la découverte au 19^ème siècle de la géométrie non-euclidienne et sert de cadre à la Relativité générale d’Einstein a été ainsi généralisée au cadre « quantique ». Les notions clé de mesure des distances et de courbure s’étendent alors au cadre non-commutatif et y acquièrent un sens nouveau.

En fait, le passage de la mesure des distances en géométrie riemannienne à la mesure des distances en géométrie non-commutative est en quelque sorte le strict reflet de l’évolution de la définition du mètre dans le système métrique (1960). La définition originale du mètre, vers la fin du XVIII^ème siècle était basée sur le “ mètre des archives ” défini comme étant une fraction (1/40 000 000) de la plus grande longueur directement mesurable, à savoir la circonférence terrestre. Un changement radical s’est produit en 1960 : le mètre a été redéfini comme un multiple de la longueur d’onde d’une raie spectrale orange de l’isotope 86 du krypton. Plus récemment, en 1983, la définition actuellement en vigueur a été arrêtée, elle utilise le spectre de l’atome de césium, et s’exprime en unité de temps en utilisant la vitesse de la lumière comme facteur de conversion pour relier temps et longueur.

De la géométrie de Riemann à la géométrie non-commutative, l’évolution est parallèle à celle exposée ci-dessus pour le mètre étalon. La mesure des distances utilise les algèbres d’opérateurs. On obtient ainsi une notion d’espace géométrique de nature spectrale, d’une très grande flexibilité. La géométrie non-commutative traite à la fois d’espaces de dimension non-entière, d’espaces de dimension infinie, et surtout, d’espaces de nature “quantique”, enfin de l’espace-temps lui-même si l’on prend en compte non seulement la force électromagnétique (qui avait conduit Poincaré, Einstein et Minkowski à leur modèle d’espace-temps) mais aussi les forces faibles et fortes qui conduisent à un modèle d’espace-temps non-commutatif.

Dans la théorie générale des espaces non-commutatifs la notion de point se voit remplacée par celle “ d’état ” du système qui est de nature “ quantique ” et qui joue un peu le rôle de “ nuage de points ”. Néanmoins, la mesure des distances, grâce à sa formulation spectrale, continue à avoir un sens et se réduit dans le cas classique à la longueur du plus court chemin entre deux points. Cette nouvelle géométrie prolonge la géométrie de Riemann, mais chacune des notions classiques y acquiert un sens nouveau. Par exemple, la courbure d’un espace, qui joue un rôle essentiel dans la formulation des équations de la Relativité générale, continue à avoir un sens mais devient, pour un espace à quatre dimensions, le calcul de la surface de cet espace. Cela permet en particulier de reformuler de manière purement géométrique et très simple la théorie qui couple la gravitation d’Einstein avec le modèle standard des particules élémentaires.

Représentation

La géométrie non-commutative est une généralisation de la géométrie, inspirée par la physique quantique, dont le but est de pouvoir étudier des espaces aussi bizarres que l’espace de toutes les solutions d’une équation. L’idée est simple : un espace traditionnel peut être représenté par une structure algébrique commutative (ab = ba). On est capable de coder tous les outils géométriques dans cette structure algébrique. Serait-il possible de généraliser ces outils à des structures algébriques non commutatives (ab ≠ ba) qui seraient alors une description algébrique d’espaces impossibles à définir de façon traditionnelle ? On disposerait alors d’une généralisation de la notion-même d’espace géométrique.
C’est en effet possible bien que cela reste très abstrait. La géométrie non-commutative permet d’étudier des espaces comme l’espace de tous les pavages non périodiques de Penrose ou des espaces quantiques (plan quantique, sphère quantique …) qui sont des versions non-commutatives des espaces traditionnels.
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L’effrayante puissance de la relation de un-à-un

2010-09-15T09:12:00.000-07:00

par Les Terres Bleues

« Expérimenter, c’est imaginer. »
Friedrich Nietzsche

Sans attendre l’Académie, je me suis pris à tenter une extrapolation macroscopique de l’incroyable relation de un-à-un que vient de nous offrir Mioara Mugur-Schächter, et tant qu’à faire, ne reculant devant rien, j’ai décidé de l’appliquer à ce que l’on appelle le cerveau planétaire.

Il ne s’agit bien sûr que d’une tentative à peine élaborée pour faire ressentir l’immense potentiel que recèle le choix de placer en plein cœur de la compréhension de la réalité la réciprocité induite par la double flèche de « un-à-un ». Le travail de recherche épistémologique et d’unification pour ce qui le concerne devrait être adossé sur les textes installant les divers algorithmes dont nous aurons besoin, et qui certainement sauront évoluer selon les aléas de leur application.

En guise de prologue : La méthode de conceptualisation relativisée par Mioara Mugur-Schächter
est ici disponible au format pdf → Le noyau de MCR revu au 30 juin 2009.

(Notons que le me_G du microétat s’y trouve relayé par le symbole œ_G de l’entité-objet.)

Techniquement, c’est assez simple, il suffit de substituer dans la formule G ↔ œ_G, la lettre G par la description de l’objet auquel on se réfère, au sens classique du terme. Ici, informatique, réseaux de communication, quelques milliards d’humains, interconnexions etc. Cette opération sera dénommée génération de l’objet à décrire, elle doit impérativement être accomplie de la façon la plus rigoureuse possible, mais il n’y a évidemment aucune certitude concernant « l’objectivité » de cet objet. Du côté opposé, on remplace œ_G par le concept, au sens classique aussi, de « ce » qui est à définir. Pour la réflexion d’aujourd’hui, on prend cyberespace ou info-sphère, super-organisme ou la matrice …

Abstraitement, pas davantage, et réellement c’est terminé. Du moins, jusqu’à la fois suivante.

J’en vois un qui sourit, c’est bon signe. Que voulez-vous que je dise d’autre ? Il n’y a rien de plus à faire, et cela tout le monde le fait. Simplement sans savoir que ça s’appelle une relation de un-à-un. Concernant donc, ce fameux supra-organisme mondial qui penserait à notre place, il n’y a ni à avoir peur d’une ‘prise de pouvoir’ par les robots sur les humains ni à pré-acquiescer face à quelle fatalité que ce soit, parce que les termes de l’alternative à travers cette relation sont imposés par nous.

C’est une relativité totale dans laquelle nous sommes. Est-il besoin de rappeler qu’à l’interface entre chaque être humain et la toile Internet, il y a un être humain ? Bon, c’est rappelé quand même. Ainsi dans l’absolu, que pourrait-il surgir que nous n’ayons produit par un acte conscient ?

Et si d’aventure, une entité disait : « Dans l’absolu ? Mais n’est-ce pas là un non-sens ? Les significations des mots glissent et se tortillent comme des anguilles et elles échappent à l’entendement. La pensée rebondit indéfiniment contre un mur insaisissable qui l’use, la déchire et l’enlise. Alors on renonce à penser. On se tait jusque dans l’âme et on attend, avec une sorte de foi impuissante. Voilà en quoi consiste ‘le problème ontologique’. », nous n’aurions plus qu’à nous interroger sur ce que nous reconnaissons dans une telle phrase avant de lui donner un qualificatif.

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Épistémologie, une avancée majeure :la représentation « épistémo-physique » des microétats

2010-08-11T05:33:00.000-07:00

par Pierre Escaffre

« Il n’est de savoir que partagé. »
Confucius

La querelle ancestrale entre philosophies idéalistes et matérialistes sera-t-elle bientôt vidée de sa substance après la publication sans tapage d’une recherche épistémologique singulièrement innovante ? Il est permis de le penser tant apparaît avec éclat la force opératoire et l’immense potentiel déductif de l’acte fondateur que Mioara Mugur-Schächter a résolu d’inscrire au cœur de sa démarche d’interrogation des savoirs et de la manière dont ils se constituent.

Face au constat de l’impossibilité actuelle d’élaborer une représentation accessible du monde qui soit compatible avec la Mécanique quantique, elle refuse de baisser les bras et d’abdiquer le droit de la raison humaine à comprendre. À contre-courant du pragmatisme dominant, dans une extrême solitude intellectuelle, elle s’attache à creuser au plus profond de l’inconscient et du ressenti pour mettre au jour les liens que nos concepts entretiennent avec le « réel ».

Cherchant à débarrasser la théorie quantique des encombrantes scories de l’histoire classique qui parasitent toute interprétation nouvelle et empêchent de progresser, elle décrypte ce qui se dissimule dans le substrat mathématique d’algorithmes si performants qu’elle est convaincue qu’ils incorporent de façon plus ou moins diffuse, sans que nous n’en n’ayons conscience, les principes d’une véritable révolution épistémologique. Une patiente construction par étapes est alors entreprise qui ne peut s’accomplir que toujours appuyée sur les contraintes imposées par la situation cognitive correspondante. Le résultat enfin : le diamant absolu.

L’infra-mécanique quantique est un tout cohérent développé indépendamment du formalisme quantique, une sorte de théorie épistémo-physique, si l’on peut dire, qui possède des contours propres et un contenu spécifique doté d’un mode conceptuel-descriptionnel de fonctionner qui est défini exhaustivement et de manière explicite avec autant de détail et de rigueur qu’il m’a été possible d’assurer.

L’infra-mécanique quantique — Mioara Mugur-Schächter, Dianoïa – PUF (2009)
et page web de Mioara Mugur-Schächter (où l’on trouve également un important erratum).

La fabuleuse histoire du « réel en lui-même »

Nos sens au sens classique ne servent plus directement pour percevoir les choses et s’en faire une idée dès lors que l’on approche des dimensions d’usage en physique quantique. Ondes ou particules sont des mots inutiles pour nous représenter « ce » dont nous sommes faits. Dans un souci de communicabilité, on parle de microétats tout en ne sachant pas ce qui est désigné.
On ignore ce qu’ils sont mais on sait les produire. « Eh bien, faisons-en ! » nous dit MMS, et « décrivons cette opération de génération. » Elle sera symbolisée par la lettre G affectée le cas échéant de l’indice qu’on veut. Le microétat généré sera, lui, étiqueté par la lettre et le chiffre de l’opération qui l’a généré. Ainsi, l’on posera me_G ou me_G1, me_G2 etc.

Sommes-nous sûrs cependant que le microétat considéré est "vraiment" identique à tout autre microétat généré par une opération identique ? Et non, nous n’en sommes pas sûrs. Pire, non seulement nous n’en avons pas la certitude, mais nous ne l’aurons jamais. La situation cognitive d’un être humain face à un microétat empêche foncièrement d’établir une telle certitude.

Si l’on veut pouvoir construire une représentation intelligible de la manière de « signifier » du formalisme mathématique de la Mécanique quantique, (maintenant attention parce que là ça va très vite) MMS affirme qu’il est nécessaire de poser une relation de un-à-un, figurée par une double flèche qui assigne G, l’opération de génération, au microétat me_G généré. Comme j’ai l’impression que tout le monde n’a pas obligatoirement saisi la manipulation conceptuelle qui vient d’être effectuée, et plutôt que de répéter inlassablement le même discours, je suggère à ceux qui souhaitent suivre, de relire la phrase ci-dessus écrite en bleu.

Mesdames et messieurs, plus fort que la magie, plus pur que le cristal, vous venez d’assister à l’instant à un changement d’ère. Pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, surgissant du néant, un acte réunit les éléments disjoints. Ce ne sera plus sur la matière au sens classique du terme ni sur l’esprit au sens classique aussi que s’appuiera la théorie, mais sur leur relation.

La nature matérielle décrite de l’opération de génération et la nature psychique communicable de l’étiquetage en microétat se trouvent désormais reliées par une double flèche : G ↔ me_G , qui elle-même ne peut être ni d’une essence ni de l’autre puisqu’elle unit les deux.
Ce n’est pas sur un socle massif tel le titan Atlas que repose le monde, ce n’est pas davantage dans un moule kantien qu’il est élaboré, si nous pouvons bâtir une inter-subjectivité, c’est que formellement tout tient par le milieu. Madame, sincèrement, merci !

Pierre Escaffre.
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Quand l’heure est venue d’oublier le temps

2010-07-23T02:10:00.000-07:00

Dossier préparé par Les Terres Bleues

« Oublier le temps
Des malentendus … »
Jacques Brel

Bien plus que la question, la définition-même de la notion de temps constitue un problème qui se trouve remis avec force passion au devant de la scène suite à un entretien que Carlo Rovelli vient de confier en ce mois de juin 2010 à Hélène Le Meur du magazine La recherche.

Extraits :

Alors, peut-on se passer du temps, aujourd’hui ?
Plusieurs étapes ont été franchies. On a d’abord montré que formuler la Relativité générale dans ce langage sans temps était possible. Aujourd’hui, on cherche à le faire pour la gravité quantique. Le formalisme existe. La Gravitation quantique à boucles en est un exemple. Elle prédit des relations entre variables physiques qui permettent de décrire l’évolution du monde, sans recourir au temps. Mais nous n’avons pas encore de théorie complète crédible.

Comment expliquer notre expérience quotidienne du temps ?
On peut comparer ce problème à celui de la couleur. À la Renaissance, on a compris que la couleur n’était pas une propriété fondamentale de la matière. Mais, même si les atomes n’ont pas de couleur, il fallait bien expliquer pourquoi nos yeux la perçoivent. Autrement dit, il fallait retrouver dans la matière qui n’a pas de couleur, ce qui la lui donne. Dans le cas du temps, nous devons comprendre dans quelles conditions il apparaît, et ce qui nous donne cette expérience du temps. Mais redisons-le, ce n’est pas pour autant une propriété fondamentale.

Comment vos idées sont-elles accueillies ?
Les réactions sont variées. Mais parmi les théoriciens, beaucoup reconnaissent qu’il faut changer en profondeur notre façon de voir le temps. C’est le cas du physicien américain, Edward Witten, une sommité en théorie des cordes. Et lors d’un colloque récent à Genève, le Prix Nobel David Gross, « cordiste » également, en appelait aussi à une révision de notre conception du temps. Certains adhèrent au fait que le temps n’existe pas au niveau fondamental. D’autres récusent cette idée, à l’instar de mon ami Lee Smolin, avec qui nous avons élaboré la Gravitation quantique à boucles. De plus, comme il n’existe pas encore de théorie de gravité quantique achevée, les avis divergent sur la façon concrète de modifier notre vision du temps. (…)

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Lettre à Carlo Rovelli

À propos d’une physique sans temps.

Mende le 12 juillet 2010

Professeur Rovelli,
Bravo,

Je ne suis pas persuadé que la communication de mon opinion vous soit d’un énorme soutien, mais je tenais absolument à vous faire savoir mon enthousiasme immodéré d’amateur quant à votre démarche et quant à vos travaux, car j’ai le sentiment d’en saisir les enjeux.
Pourtant, je ne partage pas vos hypothèses sur ce que vous appelez le ‘temps thermique’. Qu’à cela ne tienne, je n’ai ni le niveau ni la compétence pour exprimer quelle contradiction que ce soit, peut-être d’ailleurs s’agit-il purement et simplement d’incompréhension de ma part.

Toutefois, et vous vous doutez bien qu’il y a un toutefois, je cède volontiers à l’envie de crier ma satisfaction de constater qu’il existe quand même au plus profond d’un monde figé, stérile et conformiste une personne – peut-être plusieurs ? qui ose remettre en cause la doxa officielle d’un temps incritiquable qui s’impose à chacun. Rien que pour ça déjà, merci.

Face à l’impératif de construire aujourd’hui une alternative théorique afin d’unifier les corpus relativistes et quantique, votre approche insuffle à la recherche la dose d’oxygène qui lui était indispensable. Ici, le jeu de mots s’oblige pour rappeler l’inanité du cliché : il était temps que le temps vienne au centre des débats. Pour nous proposer donc une telle perspective, merci.

Mais ce n’est pas fini. Je tiens encore à dire que si pour quelqu’un comme moi sans réputation particulière dans le milieu scientifique, il n’y a aucune difficulté a priori à adopter sur ce sujet une position, disons, originale, j’imagine tout à fait le fardeau inertiel que cela représente pour qui doit faire face quotidiennement aux sourires entendus et aux allusions déprimantes de ses pairs. Aussi, pour le courage moral constant dont vous faites assurément preuve, merci.

Malgré, ou plutôt sous couvert de tous ces remerciements, je m’autorise ensuite une remarque probablement impertinente : comment est-il possible de frôler autant une conjecture novatrice voire révolutionnaire et de ne pas la transcrire dans le texte ? Car je suis sûr qu’en ce qui vous concerne, il ne s’agit ni d’un manque d’audace ni d’irrésolution, mais en énonçant crûment les choses comme elles apparaissent : vous n’avez plus besoin de creuser parce que vous y êtes !

Résumé liminaire d’une contribution à l’Institut FQXi des questions fondamentales.

Dans le prolongement des recherches que j’ai menées depuis plusieurs années, je soutiens que la meilleure stratégie afin de comprendre la Gravitation quantique est de construire une image du monde physique dans lequel la notion de temps ne joue aucun rôle. Je reprends ici ce point de vue en expliquant pourquoi je pense que dans une description fondamentale de la nature, il nous faut « oublier le temps », et comment cela peut être fait dans les théories autant classique que quantique. L’idée est de développer un formalisme traitant sur un pied d’égalité les variables dépendantes et indépendantes. Bref, je propose d’interpréter la Mécanique plutôt comme une théorie de relations entre variables que comme la théorie de l’évolution des variables dans le temps.

Carlo Rovelli in “Forget time” – Août 2008. (Traduction perso et non-garantie.)

Je m’avance encore, mais de toutes façons, en ce qui me concerne les risques sont inexistants. Sauf à ne pas vouloir, la géométrie non-commutative d’Alain Connes nous donne la flèche du temps. « Un chat vivant dans une boîte fermée » par exemple est une observation qui précède irréversiblement cette autre « un chat mort dans une boîte fermée » … Et si par abstraction, on réduit à l’extrême la longueur de l’intervalle (spatial pas temporel, vu que la Terre tourne sur elle-même, autour du Soleil, etc.) qui s’étend entre les deux constats, on est contraint à décrire par une superposition d’états la probabilité de l’un ou de l’autre ; relation dans laquelle il sera interdit de choisir l’un des deux résultats avant de l’avoir enregistré, directement ou non.

Est-ce que ça fait une raison pour inférer que la mesure ou la conscience ont provoqué la mort du chat ? La réponse va de soi, et elle est négative. Ainsi, on le voit parfaitement, le leurre en intégralité réside dans la vision classique ; car microscopique ou macroscopique, notre monde est quantique. Et à ma connaissance (malheureusement trop bornée), la Gravitation quantique à boucles est actuellement la meilleure candidate pour en fournir une description rigoureuse.
Mais de grâce, cessons de chercher à ramener sous le label de temps la notion de durée. Celle-ci n’est qu’un paramètre commode pour représenter en une dimension la distance (cosmique) parcourue dans les trois directions de l’espace par l’ensemble des éléments du laboratoire : le chat, la boîte, la paillasse, l’observateur etc. champs magnétique et de gravitation compris.

Par ailleurs, je souhaite attirer votre attention sur la proposition de ‘coupure’ épistémologique dans la boucle des existences entre théorie et méta-théorie postulée par Alexéi Grinbaum dans une thèse que vous avez vous-même suivie, intitulée Le rôle de l’information dans la théorie quantique. Ce concept de coupure en reprenant ses termes peut s’avérer d’une richesse inouïe à condition de le situer concrètement entre des grandeurs observables, et non de l’appréhender comme un artifice permettant lors de la reconstruction de la théorie d’évacuer le problème de la mesure en séparant d’une manière arbitraire l’observateur de l’observé.

Je vous prie de bien vouloir excuser la tonalité de ce message, mais je suis vraiment ignorant de ce que doit ou devrait être un échange scientifique de qualité professionnelle. Il s’agit, dans mon cas, d’une passion uniquement, éventuellement doublée d’une vive curiosité m’incitant à fouiller au-delà des limites admises, et ma parole a vite fait de s’emballer. Je reste en effet très étonné de voir que les meilleurs de tous, ne parlons pas des autres, manipulent des espaces de Hilbert ou de Banach, des nombres complexes et des quaternions avec intelligence et pas mal de technique en donnant l’impression de ne jamais s’interroger sur « ce » qu’ils modélisent.

Veuillez recevoir, Professeur Rovelli, l’expression de mes plus cordiales salutations.

Pierre Escaffre.

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La critique du temps en sa phase critique

Si vous disposez « d’un peu de temps », n’hésitez pas à visionner l’une ou l’autre de ces deux conférences organisées sous l’égide du CEA : → Accès aux vidéos par un clic sur l’image.

● Étienne Klein :	« Le temps existe-t-il ? »	70 min 18 s
● Marc Lachièze-Rey :	« La physique a-t-elle besoin du temps ? »	77 min 45 s

Si vous n’avez pas le temps (rassurez-vous, vous n’êtes pas un cas perdu), il vous est toutefois fortement recommandé de le prendre (le temps). En tout état de cause vous ne le perdrez pas !

La Gravité quantique à boucles figure parmi les approches contemporaines de la physique qui cherchent à produire une théorie quantique de la gravitation. Son originalité consiste à prendre au sérieux la révolution conceptuelle inaugurée par la théorie de la Relativité générale quant à nos conceptions de l’espace et du temps. Cette dernière n’est pas seulement une nouvelle théorie des champs parmi d’autres, mais elle incarne un saut conceptuel majeur. Cette radicale nouveauté est celle de l’indépendance d’arrière-plan : l’espace-temps n’est pas un théâtre.
Ce que recherchent les théoriciens des boucles, c’est la signification physique d’une théorie quantique de la gravitation indépendante du fond. Quelle en est la signification philosophique ? Cette disparition du temps est avant tout une disparition du temps comme cadre : le temps n’est plus le contenant du devenir, du changement ou de l’évolution. Ce faisant, elle ouvre la voie à une compréhension du temps comme variation et même à l’idée de variation pure au niveau de l’échelle de Planck.

Alexis de Saint-Ours – Université Paris VIII – 25 mars 2010.
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Le temps n’a-t-il pas fait son temps depuis longtemps ?

La lecture détaillée (de l’entretien au magazine La recherche) montre que Carlo Rovelli ne parle que de formalisme, d’exprimer les théories sans invoquer une variable qui aurait un "caractère spécial". Cela n’est en rien choquant. Par contre, il ne parle pas de tests expérimentaux. C’est là que ça me pose problème. Imaginons un modèle sans temps. Comment le teste-t-on, i.e. en quoi ce modèle laisse-t-il prise à une réfutation ?
Et là, je ne vois pas comment on peut le faire sans réintroduire le temps, c’est-à-dire montrer comment la théorie génère quelque chose qui est le temps, et ainsi se mettre dans un cadre où la notion de réfutation peut avoir un sens. Et c’est bien ce qu’il me semble comprendre dans ce texte. On est très loin de "se passer du temps". En fait, c’est bien plus subtil : c’est ne pas mettre le temps dans les hypothèses fondatrices de la théorie pour le retrouver ensuite.

Michel Mouly – Forum Futura-sciences – Juin 2010.

Certainement, le texte mène à cette analyse, mais l’on devrait plutôt se demander jusqu’à quel point la réflexion sur la question du temps s’est vraiment affranchie de l’intuition classique et autres préjugés aristotéliciens. Il était improbable que quelque scientifique choisisse de tenter « l’excommunication » en dépassant les lignes du consensus acquis.
Vu la pression qui règne, pas que dans la recherche, en faveur du maintien des choses en l’état où elles nous paraissent satisfaire à la fois aux besoins théoriques et aux progrès techniques, il serait kamikaze de partir à l’assaut du dogme temporel sans plus de munitions.

Pourtant là comme ailleurs, c’est à ceux qui s’en servent d’en démontrer le cours. N’inversons pas les rôles : il est inacceptable de se voir renvoyé à la « littérature » déclarée « abondante » sur le sujet du temps, quand nous aurions affaire avec cette notion à un terme physique.
Et la réfutation d’un modèle avec temps serait envisageable si l’on disait ce qu’est le concept de durée. En attendant ce jour, on se contentera de noter que l’on a pour un seul Univers deux théories distinctes, infirmant au concret et rationnellement une telle croyance.

Quant à réintroduire un outil adapté à la nécessité de tester le modèle, il n’y a aucun souci. Il suffit simplement de regarder la flèche : un avant, un après qui ne commutent pas, c’est assez pour poser une relation d’ordre à même de donner un sens aux prédictions.

Enfin, pour ce qui est de la pseudo-métrique, il est indispensable de noter que l’unique moyen dont on dispose s’appuie sur la période, à savoir le retour dans une position relative identique de grandeurs observables, ombre au cadran solaire, balancier de l’horloge, sable du sablier ou eau dans la clepsydre, sans oublier bien sûr les niveaux hyperfins du césium 133.
Il s’agit donc de cycles de nature spatiale auxquels on attribue de manière arbitraire la qualité de temps alors qu’il ne faudrait ne jamais les penser que comme mouvements inscrits dans un repère qui bouge également puisque tous les systèmes auxquels on se réfère, se meuvent sans arrêt : la Terre sur son axe dessinant une orbite rapportée au Soleil, qui à son tour voyage à la périphérie de notre Galaxie, elle-même tournant tout en se déplaçant dans le Groupe local, qui pivote et circule dans son « coin » de cosmos en s’éloignant toujours du « milieu » des amas. Des atomes aux étoiles, une telle expérience impose de conclure que rien n’est temporel.

Aussi, admettons que nous devrons tôt ou tard arrêter de tricher dans l’interprétation de notre faculté à mesurer le temps, et qu’à ce moment-là, il paraîtra trivial de voir en lui l’espace avec ses dimensions. Puis on dissertera, façon de s’excuser, de ce qui avait pu prêter à confusion.
On parlera ensuite d’établir la vitesse et l’accélération, de comprendre comment le résultat qui vient juste d’être observé produit les conditions de celui qui va l’être, dit de manière abrupte, nous n’aurons plus à faire de la métaphysique. Et pour être efficace sur une alternative encore à définir, on se décidera, du moins espérons-le, à étudier de près la thèse trilectique.

Les Terres Bleues.

Cette volonté (de réduire le temps à l’espace) me semble amener une lecture biaisée et à mon avis erronée de ce que cherchent des gens comme Rovelli. Selon ma compréhension, Rovelli et d’autres ne cherchent pas à faire émerger le temps, mais à faire émerger la pseudo-métrique, parce que c’est équivalent, au sens où en Relativité générale les notions de temps et de pseudo-métrique s’impliquent l’une l’autre.
Mais si on voit cela (que le temps et la pseudo-métrique, c’est pareil), on voit aussi que l’espace et la pseudo-métrique, c’est pareil : la notion d’espace émerge concurremment avec la notion de temps. Une théorie sans temps, c’est aussi une théorie sans espace, et cela n’a strictement rien à voir avec ramener le temps à l’espace ou au mouvement.

Une théorie sans temps et sans espace pourrait être, mais il me semble que ce n’est pas le cas pour la Loop Quantum Gravity, basée sur un continuum à quatre dimensions sans métrique. Il ne s’agit absolument pas d’une extension de la notion d’espace 3D à quelque chose d’équivalent en 4D. C’est autre chose, ni espace, ni temps. Une variété définie par sa structure différentielle, sans notion de mesure (pas de distance, pas de durée, pas de distinction entre distance et durée). L’introduction d’une mesure des lignes dans cette variété est très exactement l’introduction de la pseudo-métrique, qui définit concurremment la mesure de distance, la mesure de durée et la distinction entre durée et distance, qui définit donc concurremment le temps, l’espace et la distinction entre les deux, et par conséquent la notion de mouvement.

Ramener le temps à l’espace est pour moi une illusion, une erreur qui pourrait venir de l’idée qu’on comprend bien intuitivement l’espace et mal le temps. À mon idée, avancer dans la compréhension du temps ne se fera pas "par le bas", en ramenant le temps à une notion plus intuitive comme l’espace, mais "par le haut", par une théorie qui fera émerger la pseudo-métrique, i.e. les distances, les durées et la différence entre distance et durée, de quelque chose de plus profond, très loin de nos notions intuitives sur le temps et l’espace.

Michel Mouly – Juillet 2010.

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L’origine du temps : une idée à bannir

Peu importe le mot, commencement, début, naissance ou origine, il ne peut convenir quand il prétend traduire la singularité d’où surgirait le temps. En effet, si l’on peut bien se représenter à compter de ce point une continuité d’évènements physiques dont le départ serait la première séquence, il faut relever que le temps induit d’abord une relation d’ordre de l’avant à l’après, et donc qu’en son absence, il n’est pas permis de conceptuellement séparer l’un de l’autre.
Or, le vocabulaire qui est utilisé, implique forcément une anticipation puisqu’il sous-entend la succession future dont nous ferions partie, ce qui revient à dire, et c’est un paradoxe, qu’à son apparition, le temps aurait été précédé par lui-même, ou aurait été là « avant » son arrivée.

Une image peut-être permettrait de mieux voir à quelle énormité nous devons faire face : pour sortir d’une pièce, il nous faut une clé qui se trouve dehors. Inévitablement, soit nous avons la clé car nous n’avons jamais été à l’intérieur, soit nous ne l’avons pas, et nous restons dedans.
En récapitulant ce qui peut se conclure d’un tel enchaînement logique incontestable : le temps a une flèche et n’a pas débuté, ou bien il n’en a pas, mais ce n’est plus du temps.

Soucieux de s’appuyer sur des autorités scientifiques fiables, certains vont objecter que grâce à la Relativité générale, le temps a obtenu son acte de naissance, et que cela suffit. À quoi l’on doit répondre qu’y compris les plus grandes théories reconnues ont leurs incohérences et leurs contradictions sinon nous n’aurions pas à chercher la suivante ou l’unification.

Pierre Escaffre.
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Il reste à ramener la philo en physique

2010-05-10T01:24:00.000-07:00

Quatre appréciations réfléchies et convergentes

■ La science a pris des allures de tour de Babel en s’émiettant en d’innombrables disciplines sur-spécialisées. Au point qu’on peut se demander si les scientifiques poursuivent encore un idéal de connaissance, que l’on prétendait jadis universelle. De fait, l’aventure scientifique moderne pourrait se terminer de la même façon que le récit biblique, le brouhaha des langues et l’incapacité des hommes à se comprendre faisant échec à leur tentative de toute puissance. Cet éclatement de la connaissance entretient deux idées qui font notre post-modernité. Il ne serait plus possible pour un esprit d’aujourd’hui de maîtriser l’essentiel des connaissances scientifiques de son époque. Et du fait que la connaissance puisse dépendre de points de vue, nous concluons que les concepts d’objectivité, de vérité ou d’universalité n’ont plus d’avenir. Sans prôner de retour ni à l’encyclopédisme ni au réalisme naïf, il faut partir du principe que ces deux idées sont d’abord les conséquences de notre renoncement. Car l’éclatement de notre connaissance montre davantage les difficultés du sujet que l’état réel de nos connaissances. C’est le sujet, c’est-à-dire nous, qui proclamons la synthèse impossible et délaissons la philosophie comme possible langue commune à toutes les raisons humaines. C’est donc comme sujet, en s’incluant dans la réflexion et en cherchant l’élargissement philosophique, que l’on pourra penser la non-séparation des savoirs actuels sur la matière et sur l’espace-temps.

Ludovic Bot – Docteur en Physique nucléaire

■ Pourquoi une nouvelle physique alors que la physique actuelle rend si bien compte à la fois de « l’infiniment petit » par la Physique quantique et de « l’infiniment grand » avec la Relativité générale ? Mais tout simplement parce que chacun de ces deux systèmes de pensée ne marche que dans son propre domaine d’application. Ces deux merveilleuses théories se révèlent absolument incompatibles, et il est donc très frustrant de ne pouvoir décrire une Nature indivisible qu’à travers deux visions complètement disjointes.

Joël Martin – CEA - ScintillationS

■  Est-il possible de développer une théorie quantique de la gravitation ou, du moins, une théorie qui rendrait compte à la fois des effets gravitationnels et des effets quantiques ? Une réponse affirmative rapprocherait beaucoup de physiciens de leur rêve : celui d’unifier l’ensemble des théories physiques. Mais voilà des décennies que ces physiciens butent sur cette unification.
La raison des difficultés rencontrées est relativement simple. Les équations de la Mécanique quantique, qui s’appliquent au monde microscopique, imposent que certaines quantités — par exemple l’énergie d’un atome — n’adoptent que des valeurs discrètes. Quant à la gravitation, dans le cadre de la Relativité générale d’Einstein, elle est devenue une propriété géométrique de l’espace-temps. Une théorie quantique de la gravitation devrait donc être une théorie quantique de l’espace-temps. Or jusqu’ici, la théorie quantique s’applique à des objets situés dans l’espace-temps. Et comment donc quantifier l’espace-temps puisque c’est lui qui sert de cadre de référence au processus-même de quantification ?  C’est là tout le problème.

      Thomas Lepeltier – Docteur en Astrophysique

■ La physique théorique est en pleine ébullition, les hypothèses qui tentent de rendre compte du monde se multiplient mais entrent en collision : cordes et supercordes, branes, supersymétrie, supergravité, cosmologie quantique etc. Cependant cette situation d’euphorie cache une vraie lacune. Depuis la fin du XIX^ème siècle en effet, la discipline physique présente deux visages a priori contradictoires : la Relativité générale et la Mécanique quantique, soit deux manières de décrire une réalité, qui repose chacune sur sa géométrie et ses propres concepts. Comment se satisfaire d’une physique fragmentaire ne donnant pas de l’Univers une vision unifiée ?

Arnaud Saint-Martin – Chercheur en Sociologie

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Des micro-états aux phénomènes

2010-04-02T10:18:00.000-07:00

d’après Mioara Mugur-Schächter

Une révolution dans la façon de progresser sur la voie du savoir.

À ce jour, la question de savoir comment l’entité–objet d’une description est introduite, est entièrement occultée en tant que question explicite et générale, non seulement dans la pensée courante, mais aussi dans les sciences, et même dans les sciences les plus modernes.
La théorie de la relativité d’Einstein, par exemple, ignore la question. Nonobstant ses analyses révolutionnaires des mesures des distances spatiales et des durées, cette théorie, parce qu’elle a été conçue initialement au niveau macroscopique, travaille partout – même dans ses extensions au domaine microscopique – directement avec des ‘objets’ préexistants définis par leurs ‘propriétés’, comme dans la logique classique. La Relativité d’Einstein est une théorie presque classique.

Quant à la Mécanique quantique elle-même, source de la compréhension du rôle central que peut jouer l’opération de ‘génération’ de l’entité–objet–de–description en tant qu’opération physique délibérée et indépendante de toute qualification, la question de la ‘génération’ des entités–objets d’étude n’y est mentionnée que dans un contexte introduisant une confusion. À savoir, en relation avec le concept de ‘préparation d’état’ qui intervient dans la définition d’un acte de MESURE à accomplir sur le micro-état à étudier. Ce concept présuppose que le micro-état à étudier est déjà disponible en tant qu’entité–objet de la qualification à accomplir ; mais afin d’être qualifié ce micro-état doit être changé d’une manière telle qu’elle permette de parler d’une ‘mesure’ d’une grandeur mécanique bien définie, produisant des effets observables que l’on puisse coder en termes de valeurs de cette grandeur mécanique. C’est ce processus de changement approprié du micro-état–objet–d’étude, supposé déjà existant, lors d’un acte de mesure accompli sur lui, qui est le désigné de l’expression ‘préparation d’état’ (préparation du micro-état en vue de la mesure). Dans cette circonstance-là il ne s’agit donc nullement (en général) de la génération de l’entité–objet à décrire – le micro-état – mais de l’opération de qualification de cette entité. Pourtant, lorsqu’on prononce l’expression nouvelle ‘opération de génération de micro-état’, la force d’attraction qui, pour un physicien, émane du sens de l’autre expression de ‘préparation d’état’, phagocyte le sens de l’expression nouvelle. Le fait qu’il soit clair que, afin de qualifier un micro-état, il faille d’abord qu’il soit là ‘fixé’ en tant qu’objet-d’étude, disponible, nommable et reproductible, n’y change rien. Telle est la force que les habitudes de langage ont sur la pensée.

En ce qui concerne les opérations de qualification, d’après la pensée classique telle qu’elle est reflétée par les grammaires et par la logique, tout le processus qui d’abord crée un qualificateur et ensuite crée les qualifications correspondantes est resserré en un seul acte statique, presque passif, de simple détection sur une entité–objet préexistante, d’une propriété également préexistante. C’est précisément ce rétrécissement qui fait contraste avec l’analyse d’Einstein des mesures de longueur et de durée. Le scandale soulevé par la Relativité restreinte a consisté dans la prise de conscience (1905-1925) du fait que les qualifications d’espace et de temps se construisent par les processus physiques de mesure, et que les résultats des processus de mesure d’espace et de temps comportent des relativités à ces processus de construction. Cette prise de conscience a clairement influencé plus tard la démarche active et relativisante adoptée pour construire des qualifications de micro-états. Dans l’élaboration des processus de mesure sur des micro-états, cette prise de conscience déclenchée par la relativité restreinte s’est prolongée, généralisée et précisée. À l’opposé de ce qui s’est passé concernant l’opération de génération d’une entité-objet – qui a été occultée – le schéma d’un processus actif et relativisant de qualification d’un micro-état par des mesures qui créent la qualification obtenue, s’est royalement installé vers 1935 dans la nouvelle pensée scientifique et philosophique officielle. Néanmoins aujourd’hui encore ce schéma continue de surprendre. On a beaucoup de mal à se débarrasser de la contraction classique d’un processus de qualification en une simple détection d’une propriété posée comme préexistante, absolue et ‘possédée’ par l’entité–objet en un état actuel, cela, indépendamment de tout acte cognitif opéré sur elle. Ce sont toujours la grammaire et la logique classique, avec leurs objets et prédicats hypostasiés, qui mènent la danse dans la pensée courante.
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La nature sans foi ni loi

2010-03-08T02:01:00.000-08:00

par Les Terres Bleues

Les grands thèmes de la physique du XX^ème siècle.
Christian Magnan

Relativité générale, modèles d’univers courbes et dynamiques, explosion primordiale, mécanique de l’atome, physique quantique, trous noirs : désormais, pour dialoguer avec l’Univers, la pensée humaine emprunte presque exclusivement la parole scientifique. La science est-elle pour autant capable de maîtriser le réel en l’enfermant dans ses équations ?
Le monde est-il vraiment soumis aux lois théoriques, comme voudraient le faire croire bien des chercheurs, ou n’est-il pas au contraire pleinement autonome ? N’assume-t-il pas fort bien, sans le secours d’aucun modèle abstrait, des milliards d’années d’existence ? Ne serait-il pas définitivement « autre », irréductible à nos schémas mathématiques ?
Ces questions dérangeantes, Christian Magnan ose les poser : à lui-même, à la communauté scientifique, à chacun d’entre nous. Non pour le plaisir de la provocation, mais dans l’espoir de réconcilier l’homme avec une nature enfin reconnue « sans foi ni loi ».
Ce livre célèbre les triomphes de la science physique du XX^ème siècle en en présentant les aspects les plus significatifs, mais s’interroge aussi sur le rôle des concepts théoriques dans notre représentation de la réalité.

Extrait tiré de la section Le zéro et l’infini n’existent pas en physique du chapitre Le monde de la mesure :
Cependant, affirmer que le zéro est inaccessible n’est-il pas en contradiction avec le fait que nous le mentionnions souvent dans la vie courante, lorsque par exemple nous parlons d’une vitesse ou d’une distance nulle ? La méthode de mesure par logarithmes est-elle vraiment adéquate ? Le physicien ne se trompe-t-il pas ? La réponse est catégorique ; il est impossible de changer d’échelle car c’est la seule qui permette de jauger les nombres qui mettent la science en relation avec le réel. Il faut donc nous « résigner ». Sur cette échelle zéro ne possède pas de logarithme, et ne sera donc jamais mesuré.
Le concept de « zéro » est doté du même statut, symétriquement, que celui de l’infini positif. Ni l’un ni l’autre ne correspondent à des quantités mesurables. Par conséquent ces notions, qui ont certes un sens en mathématiques, ne peuvent être mises en relation avec rien de concret, rien de réel. J’insiste à dessein sur la portée de ces conclusions inéluctables car elles sont parfois oubliées des scientifiques eux-mêmes, certains prétendant qu’ils pourraient manipuler ou mesurer le zéro ou l’infini. Ainsi entend-on parler de masse nulle à propos de neutrinos ; ainsi entend-on qualifier l’Univers d’infini. Mais étant donné les connotations métaphysiques attachées à ces notions non anodines (zéro : le néant ; infini : Dieu), il existe un danger de propager à tort (à cause d’une science mal interprétée ou carrément fallacieuse) des contrevérités, danger en face duquel il est important et urgent de rétablir la rigueur de certains principes.

« La nature sans foi ni loi ». Christian Magnan.
Les grands thèmes de la physique du XX^ème siècle.
22 € 00 aux Éditions l’Harmattan. (Publicité gratuite)
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Les difficultés actuelles de la physique

2010-02-01T05:12:00.000-08:00

Montage subjectif d’extraits de textes et de déclarations

« Les discussions recomposées sont au débat de fond ce que la pierre reconstituée est aux blocs de granit. »
Maxime de Margeride

Professeur agrégé de Mécanique et ingénieur des Arts et métiers, Bernard Chaverondier est en outre intéressé par la physique et plus particulièrement intrigué par la question de l’écoulement irréversible du temps, par le principe de causalité ainsi que par la non-localité de la mesure quantique. Travaux scientifiques et recherches en ce domaine (qu’il consulte à titre de loisir en tant qu’amateur mais avec un sérieux suffisant pour pouvoir en discuter de façon pertinente) l’ont amené à s’intéresser aux travaux de John Bell, de Mayeul Arminjon, d’Alan Kostelecky et de quelques autres scientifiques professionnels envisageant l’existence d’un éventuel référentiel privilégié, indirectement observable (par des effets gravitationnels selon M. Arminjon ou encore par la violation des inégalités de Bell par exemple).

Cette éventuelle violation de l’invariance de Lorentz (cachée par exemple à l’échelle de Planck) pourrait dès lors compléter la modélisation des symétries relativistes des phénomènes physiques (pertinentes, quant à elles, à notre échelle d’observation macroscopique). Le questionnement de B. Chaverondier concerne donc l’interprétation éventuelle des symétries relativistes comme l’expression d’une sorte d’état d’équilibre en un sens restant à définir physiquement et mathématiquement. Dans cette hypothèse, cet état d’équilibre reposerait sur une fuite d’information à l’échelle de Planck (et une entropie associée) plus fine et à caractère moins anthropocentrique que l’irréversibilité de l’écoulement du temps perçue à notre échelle macroscopique (reposant, quant à elle, sur l’entropie de Boltzmann). Dans une telle hypothèse, il existerait donc une sorte d’écoulement irréversible du temps objectif et une irréversibilité objective de la mesure quantique. Elle reposerait alors sur une entropie plus fine et moins dépendante de l’observateur macroscopique que l’entropie de Boltzmann. Certains travaux de Gerard ‘t Hooft portent d’ailleurs sur un éventuel déterminisme quantique et une irréversibilité de la mesure quantique cachée à l’échelle de Planck. Cela montre la légitimité de ce type de questionnement, les questions posées par B. Chaverondier sur la nature de l’irréversibilité de la mesure quantique et sur l’interprétation de l’expérience du choix retardé ne semblant pas encore posséder de réponse unanimement acceptée par la communauté scientifique.

Un questionnement orienté dans une direction, on le voit – surtout pour ceux qui commencent à connaître la thèse trilectique – radicalement différente de celle en vigueur sur ce site, où la visée consiste à éliminer le temps de la base théorique pour associer les quatre interactions connues dans une description unifiée d’une évolution relationnelle de la masse à l’énergie, et inversement de l’énergie à la masse.

Malgré tout, et ce n’est certainement pas là une source d’étonnement dénuée de signification, les deux suggèrent d’envisager « l’existence » d’un éventuel référentiel privilégié. L’espace-temps d’Aristote offrirait à la première hypothèse un cadre mathématique compatible avec d’éventuelles violations cachées de l’invariance de Lorentz tout en permettant d’y exprimer les symétries relativistes gouvernant les phénomènes physiques à notre échelle d’observation. Pour ce qui est de la trilectique par contre, ce référentiel privilégié serait le zéro Kelvin (0 K), sorte de chaos primaire de champ et de matière, synthétisant à la fois les propriétés algébriques reconnues au zéro ainsi qu’à l’infini.

Lancement. « Le problème de la mesure met en évidence les difficultés à établir un lien entre les postulats de la Mécanique quantique et le monde tel qu’il semble nous apparaître. »

Chaverondier. Certains pensent que cela vient du fait que nous essayons de comprendre la physique quantique en nous appuyant sur une intuition et sur un vocabulaire fondés sur notre expérience vécue. Or, cette expérience nous donne des post-jugés inadaptés à la compréhension des phénomènes quantiques. Pour ma part, j’ai le sentiment qu’il y a un bon nombre de questions théoriques non résolues et qui concernent :
   ●   le principe de causalité,
   ●   la notion de phénomène irréversible,
   ●   l’écoulement irréversible du temps,
   ●   les considérations de non-localité quantique,
   ●   le second principe de la thermodynamique,
   ●   la notion de mesure quantique (et d’appareil de mesure),
   ●   la notion de système,
   ●   la compatibilité entre Mécanique quantique et Relativité, cela avant même d’aborder la question de la gravitation et malgré l’efficacité prédictive incontestable de la mécanique quantique relativiste.

Les Terres Bleues. J’apprécie particulièrement cette façon claire et synthétique de sérier les difficultés théoriques de fond. Je n’ai pas la compétence pour juger si le tour de la problématique est effectué de manière complète, mais à la simple lecture de cette liste, on peut d’ores et déjà évaluer l’ampleur de la nécessaire mise en cohérence à venir de nos concepts. Ceci, bien entendu, sans remettre en cause l’apport de la physique quantique, car à mon avis le problème ne se situe pas là, au contraire.

BC. Quant à moi, j’estime que si, mais sans restreindre la problématique à la seule physique quantique. Elle n’est pas plus en cause que tout le reste de notre physique dans les difficultés que la science actuelle doit surmonter pour modéliser entièrement et correctement la notion de l’écoulement irréversible du temps notamment.

LTB. Ce qui doit évoluer selon moi, c’est notre compréhension du monde. Il ne s’agit pas de se replier frileusement sur une ancienne vision des choses. L’enjeu consiste donc à faire naître de nouvelles représentations à travers un élagage–réaménagement de la pensée.

BC. Et aussi notre connaissance et nos modèles des phénomènes physiques, mais bon, quand est-ce qu’il deviendra possible de résoudre les problèmes actuels ? Quels sont les obstacles à surmonter pour y parvenir ? Je suppose, au vu des difficultés que l’on connaît à ce jour, qu’ils sont à la fois mathématiques et expérimentaux, autrement dit « la totale ».

LTB. À mon avis, absolument pas, il ne reste qu’à réorganiser nos conceptions, c’est dire si je pense que l’on n’est pas loin d’un aboutissement, avec la Gravitation quantique à boucles par exemple, où là-aussi il reste encore à "préciser" cette notion de temps. Alors, le temps ? – Oui, pourquoi pas ? Mais pour avancer droit, pas de détours : « de l’obstacle, faire le passage ».

BC. Mon impression est qu’il y a sur ces sujets un univers entier à découvrir, et qu’il nous est, pour l’instant du moins, inaccessible. Qu’est-ce qui nous permettra de révéler :
   ●   d’abord, ce qu’est un appareil de mesure ? Les articles de Roger Balian sur ce point sont très intéressants en ce sens qu’ils permettent de proposer une interprétation réaliste de la mesure, mais je ne vois pas bien comment ils pourraient s’étendre à des situations dans lesquelles se manifeste la non-localité.
   ●   ensuite, ce qu’est un phénomène irréversible ? Alors que presque toute notre physique est réversible au niveau fondamental, les réponses actuelles aux arguments objectés à Boltzmann par Loschmidt et Zermelo n’étant que des réponses pragmatiques.
   ●   enfin, ce qu’est le principe de causalité ?

LTB. Le temps, le temps, le temps … Nous avons tous ensemble un problème théorique avec cette notion. Il reste alors à la travailler et à la retravailler jusqu’à ce qu’elle nous permette de rendre compte convenablement de toutes les observations. Pour être explicite, et en reprenant la phrase de Bénédetto « de l’obstacle, faire le passage », nous devons attaquer ce concept au plus profond, et à la dynamite si besoin est, afin de dégager la voie.

Assistance. Alain Connes semble avoir une réponse conceptuelle : un espace non-commutatif engendre son propre temps, qui de cette manière justifie l’apparition naturelle du temps.

BC. Partir des travaux d’Alain Connes est une bonne idée. La non-commutativité de l’algèbre des observables fait émerger le temps probablement parce qu’elle interdit à l’observateur d’un électron dans un état de spin horizontal, par exemple, de connaître ce que va être le résultat de la mesure de son spin vertical. Au même titre que le second principe de la thermodynamique, la non-commutativité modélise les limitations d’accès de l’observateur à l’information. Ces fuites d’information loin de l’observateur seraient à l’origine de l’écoulement irréversible du temps perçu à notre échelle, certainement aussi à la base du principe de causalité et du fait que nous n’avons pas de souvenirs du futur alors que nous en avons du passé.

LTB. La référence proposée à la géométrie non-commutative arrive, je pense également, fort à propos, et je partage l’idée qu’elle peut constituer une excellente base de travail. Cependant, il paraît essentiel de souligner que l’origine naturelle du temps à travers la non-commutativité doit être comprise comme concernant la flèche et pas l’aspect métrique. Saisir l’importance de cette différence est vraiment l’élément capital pour éviter le « contresens ».

BC. La différence, c’est que l’observateur enregistre de l’information à travers sa mesure. Or, cette acquisition–enregistrement d’information est un phénomène irréversible. Nous n’avons donc qu’à savoir comment relier finement acquisition d’information et irréversibilité.

LTB. Au niveau quantique, nous n’avons pas affaire à un observateur qui va à la "pêche" aux informations, nous avons affaire à deux acteurs qui interagissent, l’un des deux étant appelé l’observateur, l’autre le phénomène observé. L’acceptation de cette prémisse-là est à mon avis une règle pareillement indispensable afin de pouvoir développer une réflexion sur le sujet qui ne dérive pas rapidement vers l’irrationnel.

BC. Si on tend à identifier la façon dont nous sommes contraints à ce jour de nous y prendre, pour axiomatiser sans incohérence la théorie avec la nature des phénomènes physiques sous-jacents qui engendrent les effets observés, c’est un vrai renversement de situation : ce n’est plus la physique qui gouverne les phénomènes, observateurs et appareils de mesure compris, mais le prélèvement d’information par l’observateur qui devient leur source unique. Accorder une signification trop concrète à cette axiomatique, ou lui attribuer une valeur de vérité absolue débordant largement de son objectif purement prédictif, pourrait pousser à croire que c’est nous, êtres humains conscients, qui créons l’écoulement irréversible du temps.

LTB. Effectivement, la prudence est de mise, car jusqu’à plus ample informé, il s’agit juste de comprendre ou d’interpréter des interactions, et pas de rechercher une ultime frontière … Quant à l’acquisition de l’information – pertinente ou non – c’est une idée qui me gêne parce qu’elle présuppose une information qu’il ne resterait plus qu’à recueillir. Or ce n’est pas ainsi. Au niveau quantique, l’observateur entre dans le système, il a un vrai rôle dans l’apparition de l’information, il ne se contente pas "d’observer" car là où il se trouve, l’observation fait partie de l’interaction. L’équilibre antérieur du système est soudain rompu, la fonction d’onde s’effondre. La situation potentielle est irréversiblement devenue une situation passée. Et il n’a pas été nécessaire qu’il sache qu’il avait interagi, il a suffit qu’il l’ait fait.

BC. En tout cas, on obtiendrait une explication et une base de modélisation plus satisfaisante de l’écoulement irréversible du temps et de l’irréversibilité de la mesure quantique si, à l’avenir, on finissait par découvrir un moyen moins anthropocentrique que la croissance de l’entropie de Boltzmann « des systèmes isolés ». Pourquoi pas une fuite d’information à l’échelle de Planck ? Car je ne vois pas comment obtenir une interprétation à la fois réaliste et locale de la mesure quantique sans prévoir de descendre au niveau où se joue cet indéterminisme.

LTB. Il me semble aussi que c’est au niveau de l’échelle de Planck que ces choses-là doivent se produire. Mais ce n’est pas à ça que je pensais lorsque j’ai parlé d’ultime frontière, car très généralement – et dans ce cas précis spécialement – je n’imagine pas une limite à l’univers. Il faut inverser le sens du mot réalité, en donner une définition quantique et l’étendre à l’univers macroscopique après. L’acception classique de ce terme est aujourd’hui obsolète.

BC. Et pour résoudre les problèmes qui demeurent relativement à la question de la mesure et de l’écoulement irréversible du temps, il faudra pouvoir observer et modéliser les interactions que nous ne connaissons pas encore, à l’origine de l’irréversibilité des évolutions. Jusqu’à ce que l’on y parvienne, et ce n’est probablement pas demain que cela va se produire même si les physiciens progressent sur cette difficile question, nous ne saurons pas dire ce qu’est vraiment l’irréversibilité de l’écoulement du temps.

Assistance. Dans le cas de la physique quantique, on lutte contre son propre sens commun, et ce n’est pas en refusant de procéder à ce constat que l’on pourra un jour trouver des solutions.

LTB. Je persiste à penser qu’une mise en cohérence des concepts, allant au-delà de la science mais accomplie à partir de la science avec les apports inégalés de la physique actuelle, est une affaire de plus en plus urgente dans laquelle les scientifiques ont un rôle prépondérant à jouer. Mais mon principal souci, c’est que de ce côté on ne voit rien venir. On dirait qu’il y a comme une appréhension devant l’immensité de la remise en cause que cette tâche implique.

BC. Pour quelle raison y a-t-il un problème scientifique à résoudre, et non pas uniquement de petits ajustements de vocabulaire à faire, ou une façon à découvrir de mieux expliquer ce que l’on sait déjà ? — Parce que sans ça, à cause de la violation des inégalités de Bell, il n’est pas possible de concilier la Relativité restreinte avec une interprétation de la mesure dans laquelle ce sont les appareils et non les observateurs humains qui modifient l’état du système observé.

LTB. Naïvement, je traduis : "l’évolution de l’état du système est ce que nous étudions". Puis tout aussi candidement, je le comprends comme étant donc l’objet de l’étude. Mais pour moi, c’est très précisément cela qui disparaît avec les observables quantiques. L’information ne se trouve pas dans le vecteur d’état ni dans la fonction d’onde, elle est produite par l’interaction.

BC. L’interprétation que tu proposes est incompatible avec la théorie quantique actuelle. c’est ce que l’on appelle l’interprétation réaliste de la mesure, qui consiste à admettre qu’elle est un phénomène physique objectif d’interaction du système observé avec l’appareil de mesure dont elle détermine le résultat qui ensuite est recueilli par l’observateur.

LTB. Je crains fort de ne pas pouvoir accepter ce tour de passe-passe parce qu’il ne s’agit en aucune façon de simples adaptations de vocabulaire. Avec la physique quantique, ce sont les termes-mêmes de la question qui changent. Il n’y a pas "un phénomène physique d’interaction entre un système observé et un appareil de mesure qui se termine par un résultat de mesure", l’interaction entre le système observé et l’appareil de mesure constitue le phénomène, d’où est ensuite extraite l’information. Combien de fois encore 80 ans avant de noter ça ?

BC. Si tu estimes que l’on peut considérer la mesure quantique comme le résultat de l’interaction physique objective d’un appareil de mesure avec le système observé et que l’information est ensuite recueillie par l’observateur – c’est ce que je pense moi aussi, mais c’est un point de vue minoritaire – alors il faut présenter une nouvelle théorie car cette interprétation rompt la chaîne infinie de Von Neumann au niveau de l’appareil de mesure, ce qui conduit à une violation du caractère déterministe, local, unitaire et réversible de ces évolutions.

LTB. Merci pour la clarté et l’honnêteté de tes synthèses qui permettent à la discussion de ne pas tourner en rond, et de situer les aspects sur lesquels il convient de s’expliquer davantage, parce que si les points de vue sont proches, ils restent différents. Bon, dernière tentative : oui, il est permis de considérer l’interaction physique comme étant objective, mais ce qui ne l’est pas, c’est de considérer que préexiste à elle des « objets en eux-mêmes » que l’on qualifierait l’un d’observateur conscient ou d’appareil de mesure, et l’autre de système quantique.

Assistance. On dirait que le concept d’information quantique tel que déjà on l’entrevoit ici est appelé à jouer un grand rôle dans les modélisations futures. Impasse ou piste à explorer ?

BC. La thèse de Grinbaum pilotée par Michel Bitbol * repose sur l’idée que la théorie doit être refondée sur une base informationnelle considérant, entre autres, l’émergence d’information à l’issue de la mesure comme un axiome. Cela ne signifie pas la fin de l’histoire, mais juste que le choix de l’approche informationnelle pourrait bien être à ce jour la seule alternative à notre disposition pour formaliser sans incohérence ce que nous observons.

(*) Lire à ce propos le commentaire en date du 27 février 2010.

LTB. Je crois y déceler une certaine précipitation à traduire dans un sens particulier, celui du rôle déterminant de l’observateur, les balbutiements d’une théorie quantique informationnelle très prometteuse à condition de ne pas lui faire dire autre chose que ce qu’elle exprime. C’est un peu dommage de ce point de vue. Toutefois, je trouve qu’elle contient une quantité inouïe d’idées intéressantes et novatrices, tellement que j’en viens à me demander de quelle manière il est possible de frôler d’aussi près une hypothèse fondatrice et de ne pas la formuler.

BC. À noter quand même que l’approche de Grinbaum, si elle ne résout pas le problème de la mesure, parvient à le contourner en intégrant l’obtention d’information par mesure quantique au niveau de ses axiomes. Le problème devient alors méta-théorique, c’est le terme employé, et sort de la théorie pour rejoindre le champ de la philosophie – ou de la métaphysique si l’on préfère – en attendant que des observations plus fines lui permettent de réintégrer le champ de la physique. La reconstruction proposée par Alexéi Grinbaum s’effectue sans avoir à se positionner sur cette question, et ne permet pas non plus d’y répondre. Il n’a pas besoin de savoir si la modification d’état quantique (donc l’information enregistrée sur le résultat de la mesure à l’issue de cette modification) se produit seulement lors de l’interaction de l’observateur avec l’appareil de mesure ou au contraire s’il s’était déjà produit lors de l’interaction de l’appareil de mesure avec le système observé. De façon un peu caricaturale, la reformulation proposée par Grinbaum commence quand la mesure quantique est terminée. Nul besoin de savoir qui a cassé la chaîne infinie de Von Neumann. Il part du constat que cette chaîne est rompue à la fin de la mesure ; il ne vise pas à modéliser par qui ou comment ; et « ça dissout le problème ».

LTB. Je pense avoir de ce texte une interprétation à peu près similaire, et je lui reconnais bien volontiers toutes ces qualités-là. Ajoutons néanmoins qu’il – Alexéi Grinbaum – y écrit aussi :
   ●   Le premier et crucial présupposé philosophique fait dans la thèse est que le monde peut être décrit comme une « boucle des existences » (Wheeler). Cette expression est dénuée de tout engagement ontologique : l’accent est placé sur le mot « décrit » et non pas sur « monde ». (…)
   ●   (…) Toute coupure sépare l’objet de la théorie des présupposés de la même théorie. Une fois la coupure donnée, certains éléments de la boucle deviennent l’objet d’étude de la théorie, d’autres restent dans la méta-théorie de cette théorie. En changeant l’endroit où est effectuée la coupure, il est possible d’échanger les rôles de ces éléments : ceux qui étaient explanans deviennent explanandum et l’inverse. Il est important de noter que la coupure a été fixée, c’est une erreur logique de se poser des questions qui n’ont un sens que par rapport à une autre coupure de la boucle.

L’ennui, c’est que l’information est posée comme ayant une "existence" indépendante. Or, se situer dans une approche relationnelle implique de ne pas s’appuyer sur une formulation telle qu’énoncée dès le premier axiome. Dit autrement, l’information représentant la coupure entre l’avant et l’après qui donnent son sens au temps, il est impossible de couper sur la coupure. Il ne serait par contre pas juste de se l’imaginer en dehors des observables qui l’entourent.

BC. Dans l’article de Rovelli et Martinetti, un flot temporel apparaît grâce à un observateur de durée de vie finie et à l’algèbre non-commutative des observables du diamant de Lorentz (bicône de causalité relativiste de l’observateur, une pointe à sa naissance, l’autre à sa mort), cela dans le cadre d’une théorie quantique des champs quadri-dimensionnelle conformément invariante dans l’espace-temps de Minkowski, et brise ainsi la covariance relativiste. Cela permet de faire émerger une notion d’écoulement du temps privilégié dans un espace-temps qui à lui seul ne le permet pas puisque le référentiel privilégié relatif à ce flot temporel rentre en conflit avec l’équivalence nécessaire entre les divers écoulements du temps associés aux référentiels inertiels. On voit que la notion d’écoulement du temps ne peut guère, pour l’instant, se passer d’observateur, c’est à dire de thermodynamique sous sa forme actuelle.

LTB. L’idée géniale de Rovelli consiste, d’après moi, à liquider le temps, pour ne pas dire le tuer. Mais pourquoi s’entêter ensuite à vouloir le faire revenir tel quel au niveau macroscopique. Le bon plan consisterait à se contenter de faire entrer la flèche au niveau quantique, puis de traiter la durée comme ayant une nature uniquement spatiale. Ses réseaux et autres mousses de spins auraient d’un coup sans aucun doute une plus fière allure.

BC. Le document de Rovelli et Martinetti que j’ai signalé n’a aucun rapport avec les mousses de spin. Il est en relation avec la géométrie non-commutative d’Alain Connes.

LTB. N’y a-il vraiment aucun rapport entre les travaux de Rovelli et Connes, ceux de Rovelli et Martinetti et ceux de Rovelli et Smolin ? Non, là je ne suis pas sérieux car d’après ce que je constate, tous les exposés, résumés ou références que tu introduis dans le débat sont amenés avec une honnêteté remarquable vis-à-vis de ceux à qui ils sont empruntés. Par contre, il faut admettre que les atomes constituant l’observateur ou l’appareil de mesure sont au moins aussi "quantiques" que les éléments du système observé. D’où l’intérêt du terme de coupure afin de pouvoir dire cette « réalité » qui persiste toujours à être insaisissable :
   ●   Répétons-le, on ne peut pas couper sur la coupure.
   ●   Une coupure possède deux côtés. En termes informationnels c’est plus qu’approprié.
   ●   Totalement dépourvue d’épaisseur, elle ne s’oppose pas au franchissement.
Mais elle ne sépare pas la théorie de la métathéorie dans le but de dissoudre le problème de la mesure, elle en est la possible réponse scientifique ! Elle ne sépare pas observateur et observé, elle sépare observateur–et–observé–avant d’observateur–et–observé–après. Plus de problème de conscience de l’observateur ou de sa non-conscience. La chaîne de Von Neumann n’est pas rompue, elle est scindée en deux continuités en miroir (en bicône ?) situées de part et d’autre de la coupure, les observables. La coupure est en fait la symbolique de « l’instant présent ».

BC. Selon moi, la démarche de A. Grinbaum et M. Bitbol. consiste à déterminer ce qu’il faut mettre comme ensemble minimal d’hypothèses tirées des faits d’observation, en ne cherchant surtout pas à savoir ce qu’est "réellement" (ontologiquement) une mesure quantique, cela sans présupposé philosophique ni métaphysique sur la nature de cette mesure, pour obtenir ensuite les outils fournissant des prédictions que l’on sait pertinemment conformes à l’observation. Ils se soucient donc exclusivement de ce qui est directement observable et rejettent en dehors des fondements de la théorie ce qui n’est pas nécessaire à sa reconstruction. La question de savoir, en particulier, comment l’information émerge de la mesure n’en fait pas partie.

LTB. Pour développer l’argument d’une séparation entre futur et passé, il suffirait par la suite de s’entendre sur la qualification des observables. Si ce qui en ressort est un espace-temps (ou espace-durée) à quatre dimensions voire davantage, ce ne sera plus en tout cas celui de Minkowski, et s’il s’agit d’une relation alliant les quatre interactions connues, et schématisable en tant que surface de séparation entre deux espaces emplis chacun ou de masse-énergie ou bien d’énergie-masse, seule une représentation mathématique complexe ou autre … sera alors apte à en rendre compte. Quoi qu’il en soit, le temps ne disparaît pas de la physique, il n’est simplement plus posé comme préalable. En tant que flèche, il découle de la non-commutativité, et s’il possède en tant que durée une ou trois dimensions spatiales, c’est le choix ultérieur de modélisation qui le dira. Une révolution du point de vue épistémologique donc, avec la rentrée de l’expérience à la place de l’intuition spatio-temporelle habituellement acceptée.

Conclusion. Quelques bouleversements majeurs en perspective, et de quoi remettre en cause nombre de "certitudes" scientifiques profondément ancrées.
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Gravitation quantique à boucles

2009-12-22T12:47:00.000-08:00

d’après Lee Smolin

« Rien ne va plus en physique ! »

Théoricien de la physique, Lee Smolin est l’un des principaux concepteurs et réalisateurs de la Gravitation quantique à boucles (en anglais Loop Quantum Gravity) dont l’objectif avoué est de réussir l’unification de la Mécanique quantique avec la Relativité générale.
Actuellement chercheur à l’Institut Perimeter de physique théorique de Waterloo (en Ontario au Canada), il est convaincu que la Mécanique quantique avec son formalisme totalement dépourvu de sens concret ne peut être considérée comme un aboutissement interprétatif.
Pour les partisans de la Gravitation quantique à boucles, l’espace-temps ne serait pas continu et homogène, mais discontinu car composé de « grains » constituant des « réseaux ». Théorie simple et élégante, elle parvient à expliquer notamment les questions géométriques d’aires et de volumes, mais bute essentiellement sur l’obstacle « temporel » de la dynamique.

"Des atomes d’espace et de temps"

Il y a cent ans encore, la plupart des scientifiques pensaient que la matière était continue. Depuis l’Antiquité, philosophes et scientifiques caressaient l’idée qu’en divisant la matière en parties assez petites, on finirait par rencontrer des entités minuscules et indivisibles, c’est-à-dire des atomes. Toutefois, certains pensaient que leur existence ne serait jamais prouvée. Aujourd’hui, nous pouvons visualiser des atomes isolés et nous étudions les particules qui les composent. Les caractéristiques granulaires de la matière nous sont devenues familières. Au cours des dernière décennies, des physiciens et des mathématiciens se sont demandé si l’espace n’était pas, lui aussi, constitué d’entités discrètes. Est-il continu, comme nous l’avons appris à l’école, ou ressemble-t-il davantage à un morceau d’étoffe, tissé de fibres distinctes ? Si nous sondions l’espace à des échelles suffisamment petites découvririons-nous des "atomes" d’espace, de minuscules volumes irréductibles, impossibles à diviser en constituants plus petits ? Et qu’en est-il du temps ? Le monde physique change-t-il de façon continue, ou, au contraire, évolue-t-il par bonds minuscules, un peu comme un ordinateur ?
Au cours des seize dernières années pour tenter de répondre à ces question, les physiciens ont élaboré une théorie nommé Gravitation quantique à boucles. Cette dernière prédit que l’espace et le temps sont effectivement constitués d’entités fondamentales discrètes, et les calculs faits dans ce cadre révèlent un monde à la fois simple et élégant. La Gravitation quantique à boucles a éclairé d’une façon nouvelle certains phénomènes étranges, tels les trous noirs et le big-bang. De surcroît, nous pourrons la mettre à l’épreuve de l’expérience : elle prédit les résultats d’expériences que nous pourrons réaliser dans un futur proche, et qui nous permettront de savoir si oui ou non les atomes d’espace-temps existent.

Concilier l’inconciliable

Nous avons élaboré la théorie de la Gravitation quantique à boucles, alors que nous nous heurtions à une difficulté tenace de la physique : la conception d’une théorie quantique de la gravitation. Afin d’expliquer pourquoi c’est une question importante – et comment elle nous a conduits aux propriétés granulaires de l’espace-temps –, retraçons à grands traits la théorie quantique, d’une part, et la théorie de la gravitation, de l’autre.
La Mécanique quantique a été formulée au cours du premier quart du XX^ème siècle, et résulte des travaux qui ont confirmé que la matière est constituée d’atomes. Les équations de la Mécanique quantique exigent que certaines grandeurs, telle l’énergie d’un atome, ne prennent que des valeurs discrètes. La théorie quantique prédit avec succès les propriétés et le comportement des atomes, des particules qui les composent et des forces qui les gouvernent. En fait, les succès de cette théorie sont sans précédent dans toute l’histoire des sciences. Elle sous-tend notre compréhension de la chimie, de la physique atomique et subatomique, de l’électronique et même de la biologie.
Simultanément, Albert Einstein construisait la Relativité générale, qui est une théorie de la gravitation. Selon cette dernière, la force gravitationnelle est une conséquence du fait que l’espace et le temps sont déformés par la présence de matière. On obtient une vague analogie de ce phénomène en plaçant une boule de bowling sur une mince feuille de plastique où l’on fait aussi rouler une bille. Les deux sphères représentent le Soleil et la Terre tandis que la feuille de plastique est l’espace lui-même. La boule de bowling creuse une profonde dépression dans la feuille, et la bille suit la pente de la boule, comme si une force – la gravitation – l’attirait. De même, toute matière ou toute concentration d’énergie déforme la géométrie de l’espace-temps, déviant d’autres particules ou des rayons lumineux. C’est ce phénomène que nous nommons gravité.
La Mécanique quantique et la théorie de la Relativité générale d’Einstein ont été, chacune de leur côté, confirmées par l’expérience avec une précision étonnante. Cependant jusqu’à présent, aucune expérience n’a exploré de système dont la description théorique nécessiterait l’une et l’autre des deux théories. Cela tient au fait que les effets quantiques sont prédominants à très petite échelle, tandis que les effets relevant de la Relativité générale requièrent de grandes quantités d’énergie… et ces conditions ne sont réunies qu’exceptionnellement.
Ce manque de données expérimentales s’accompagne d’une énorme difficulté conceptuelle. La théorie de la Relativité générale est fondamentalement une théorie classique, c’est-à-dire non quantique. Or, si la physique, dans son ensemble, est cohérente il doit exister une théorie unique qui, d’une façon ou d’une autre, rassemble la Mécanique quantique et la Relativité générale. Cette théorie tant attendue est la gravitation quantique. Puisque la Relativité générale traite de la géométrie de l’espace-temps, une théorie quantique de la gravitation sera également une théorie quantique de l’espace-temps.

Des volumes discrets

Les physiciens ont développé un impressionnant outillage mathématique afin de transformer les théories classiques en théories quantiques. Ces méthodes furent appliquées à la Relativité générale mais en vain. Les calculs effectués dans les années 1960-70 semblaient montrer que la théorie quantique et la Relativité générale ne pourraient jamais être combinées correctement. Il semblait donc nécessaire de recourir à des postulats ou des principes totalement nouveaux, qui n’étaient inclus ni dans la théorie quantique ni dans la Relativité générale, par exemple de nouvelles particules, de nouveaux champs, ou toute autre nouvelle entité. À l’aide d’un tel artéfact, ou d’une nouvelle structure mathématique, on espérait développer une théorie de type quantique qui, lorsqu’on considérerait son approximation dans le domaine classique redonnerait les résultats de la Relativité générale. Afin de conserver les puissantes prédictions de la Mécanique quantique et de la Relativité générale, ces ingrédients exotiques devraient rester inaccessibles à l’expérience, sauf dans quelques circonstances exceptionnelles où les deux théories partielles président à des effets notables. Parmi les différentes approches relevant de cette stratégie, citons la théorie des twisteurs, la géométrie non-commutative ou encore la super-gravitation.
Aujourd’hui, la voie la mieux explorée par les physiciens est celle de la théorie des cordes selon laquelle l’espace a six ou sept dimensions – pour le moment inobservées – en plus des trois qui nous sont familières. La théorie des cordes prédit également un grand nombre de nouvelles particules élémentaires et de forces fondamentales dont l’existence n’est encore qu’hypothétique. Certains physiciens pensent que la théorie des cordes serait elle-même incluse dans une théorie plus vaste, nommé théorie M, mais aucune définition précise n’en a encore été donnée. Pour toutes ces raisons, de nombreux physiciens et mathématiciens pensent qu’il faut explorer de nouvelles pistes, et la Gravitation quantiques à boucles en est une.
Au milieu des années 1980, nous avons été plusieurs dont Abhay Ashtekar, de l’Université de Pennsylvanie, Ted Jacobson, de l’Université du Maryland, et Carlo Rovelli, de l’Université de Méditerranée à Marseille, à réexaminer les tentatives de quantification de la Relativité générale, à l’aide des techniques mathématiques standards. Nous savions que tous les résultats infructueux obtenus dans les années 1970 reposaient sur l’hypothèse d’un espace continu, quelle que soit l’échelle considérée (de même qu’avant la découverte des atomes on admettait que la matière était continue). Et si cette hypothèse était fausse ? Les anciens calculs seraient à revoir de fond en comble.

Un gros accroc

Nous avons commencé par chercher une façon de faire les calculs sans supposer que l’espace est lisse et continu. De plus, nous avons veillé à ne faire aucune supposition qui aille au-delà des principes bien établis par l’expérience et déjà contenus dans la Relativité générale et dans la Mécanique quantique. En particulier, nous avons conservé deux des principes clés de la Relativité générale.
Le premier de ces principes est l’indépendance d’arrière-plan, stipulant que la géométrie de l’espace-temps n’est pas fixe mais qu’il s’agit au contraire, d’une quantité dynamique en perpétuelle évolution. Pour la déterminer, on doit résoudre certaines équations qui décrivent tous les effets de la matière et de l’énergie. À ce propos, la théorie des cordes, telle qu’elle est formulée aujourd’hui, n’obéit pas à ce principe. Les équations qui décrivent les cordes opèrent dans un espace-temps classique (non quantique) prédéterminé.
Le seconde principe, désigné pas le terme d’invariance par difféomorphisme, est très lié à l’indépendance de l’arrière-plan, et se rapporte aux coordonnées dans l’espace d’un événement : on peut choisir n’importe quelle coordonnée d’espace et de temps. Ce système de coordonnées s’apparente à la longitude et à la latitude utilisées à la surface de la Terre, mais sous une forme généralisée à un espace-temps comportant quatre dimensions. Cette invariance garantit que les équations d’une théorie conservent la même forme dans tout système de coordonnées bien choisi. Un point de l’espace-temps n’est défini que par les événements physiques qui s’y déroulent, non par un jeu spécial de coordonnées (aucune coordonnée n’est "spéciale"). L’invariance par difféomorphisme est un outil puissant qui a guidé Einstein lors des premiers développements de la Relativité générale.
En combinant ces deux premiers principes aux techniques standards de la Mécanique quantique, nous avons élaboré un langage mathématique grâce auquel il nous fut possible de déterminer si l’espace est discret ou continu. Pour notre plus grande joie, les calculs ont montré que l’espace est quantifié. Nous venions de poser les bases de la théorie de la Gravitation quantique à boucles, ce qualificatif provenant du fait que certains des calculs font apparaître de petites boucles dans l’espace-temps. Depuis, ces calculs ont été refaits par de nombreux théoriciens utilisant une large gamme de méthodes différentes. Avec les années, l’étude de la Gravitation quantique à boucles est devenue un domaine de recherche en plein essor, auquel travaillent de nombreuses équipes dans le monde. Nos efforts combinés nous permettent d’accorder une grande confiance à l’image de l’espace-temps, dont je vais esquisser les grandes lignes.
La théorie de la Gravitation quantique à boucles est une théorie quantique de la structure de l’espace-temps aux échelles infiniment petites. Pour expliquer ses principes, examinons ce qu’elle prédit pour un volume microscopique de l’espace. Précisons d’abord les grandeurs physiques mesurées. Considérons une région, quelque part dans l’espace, délimitée par une frontière F (voir États quantiques d’espace). Cette frontière peut correspondre à une limite matérielle concrète, telle une coquille de fer, ou être définie par la géométrie de l’espace-temps lui-même, par exemple l’horizon des événements autour d’un trou noir (c’est-à-dire la surface à l’intérieur de laquelle rien pas même la lumière, ne peut échapper à l’emprise gravitationnelle du trou noir).
Et si nous mesurions le volume de cette région ? Quels sont les résultats autorisés à la fois par la Mécanique quantique et par l’invariance par difféomorphisme ? Si le résultat peut être un nombre réel quelconque, c’est que la région étudiée peut avoir n’importe quelle taille (aussi proche de zéro que l’on souhaite). Dans ce cas, la géométrie de l’espace est continue. En revanche, si le résultat de la mesure ne peut prendre qu’un ensemble de valeurs discrètes non nulles et ne peut être inférieur à une certaine valeur minimale, la géométrie de l’espace est granulaire.

États quantiques d’espace.

Une des prédictions centrales de la Gravitation quantique à boucles concerne la mesure des aires et des volumes. Considérons une coquille sphérique délimitant la frontière F d’une région de l’espace. Selon la physique classique (c’est-à-dire non quantique), ce volume peut prendre n’importe quelle valeur réelle positive. Au contraire, selon la théorie de la gravitation à boucles, d’une part, il existe un volume minimal absolu non-nul (10^-105 mètre cube, soit la longueur de Planck au cube) et, d’autre part, pour les volumes supérieurs à cette limite, les valeurs possibles sont limitées à une série discrète de nombres. De même, l’aire de la surface de la sphère est au moins égale à 10^-70 mètre carré (la longueur de Planck au carré), et ne peut prendre qu’une série discrète de valeurs supérieures.

Quanta d’aire et de volume

C’est le même problème que celui que pose le calcul de l’énergie des électrons circulant autour d’un noyau atomique. La mécanique classique prédit qu’un électron peut avoir une quantité quelconque d’énergie, tandis que la Mécanique quantique n’autorise que certaines énergies et que l’on ne mesure jamais d’énergie comprise entre ces valeurs. La distinction est analogue à celle que sépare la mesure d’une quantité s’écoulant continûment (l’eau, telle qu’on l’imaginait au XIX^ème siècle) et la mesure d’une quantité dénombrable (les atomes dans cette même eau).

La théorie de la Gravitation quantique à boucles prédit que l’espace est discontinu, c’est-à-dire que les résultats possibles de la mesure expérimentale d’un volume sont contenus dans un ensemble discret de valeurs. On peut également mesurer l’aire de la frontière F. Encore une fois, les calculs fondés sur notre théorie indiquent que cette aire est elle aussi, quantifiée. En d’autres termes, l’espace n’est plus continu, mais constitué de quanta spécifiques d’aire et de volume.
La valeur de ces quanta d’aire et de volume est calculée à partir d’une grandeur nommée longueur de Planck. Cette longueur est liée à l’intensité de la gravitation, à la taille des quanta et à la vitesse de la lumière. Elle correspond à l’échelle au-dessous de laquelle la géométrie de l’espace ne peut plus être considérée comme continue. La longueur de Planck est infinitésimale, de l’ordre de 10^-35 mètre. La plus petite aire possible est la carré de la longueur de Planck, soir 10^-70 mètre carré. Le plus petit volume non nul est la longueur de Planck au cube, c’est-à-dire 10^-105 mètre cube. Ce quantum d’espace est minuscule ! Ainsi, la théorie prédit qu’il y a 10¹⁰⁵ "atomes de volume" dans un mètre cube d’espace ; beaucoup plus qu’il n’y a de mètres cubes dans tout l’Univers observable. (10⁹¹) !
Quelles autres prédictions notre théorie fait-elle sur l’espace-temps ? L’espace est-il constitué d’une multitude de petits cubes ou de petites sphères ? La réponse est non, ce n’est pas aussi simple, mais nous pouvons dessiner des diagrammes que représentent ces états quantiques d’aire et de volume. Pour comprendre comment fonctionnent ces diagrammes imaginons que nous ayons un morceau d’espace en forme de cube. Dans notre diagramme, ce cube sera un point – le volume – d’où partent six lignes, chacune représentant une face du cube. Nous écrivons un nombre près du point qui indique le volume et un nombre sur chaque ligne, correspondant à l’aire de la face représentée par cette ligne.
Supposons que l’on pose une pyramide au-dessus du cube. Ces deux polyèdres, qui ont une face commune, seraient représentés par deux points (deux volumes) reliés par une ligne (la face qui joint les deux volumes). Le cube a cinq autres faces et nous dessinons cinq lignes qui partent du point correspondant. La pyramide en a quatre, représentées par quatre lignes issues du second point. Ainsi, nous savons comment il faut procéder pour représenter, à l’aide de ces diagrammes, des arrangements compliqués comportant des polyèdres plus complexes que des cubes ou des pyramides : chaque polyèdre est représenté par un point, ou nœud, et chaque face plane par une ligne. Ces lignes relient les nœuds de la même façon que les faces forment les polyèdres. Les mathématiciens qualifient ces diagrammes de graphes.

Réseaux de spins

Dans notre théorie, nous oublions les polyèdres et nous ne conservons que les graphes. Les mathématiques qui décrivent les états quantiques de volume et d’aires nous fournissent un ensemble de règles qui déterminent la façon dont les nœuds et les lignes peuvent être connectés, et quels nombres peuvent être associés à tel point ou à telle ligne. Chaque état quantique peut être représenté par l’un de ces graphes, et chaque graphe qui obéit aux règles du jeu correspond à un état quantique possible. Les graphes sont pratiques pour résumer tous les états quantiques possibles de l’espace.
Les graphes constituant une meilleure représentation des états correspondant à des états quantiques possibles sont connectés d’une façon trop particulière pour être traduits par un empilement de polyèdres jointifs. Par exemple si l’espace est courbé, on ne peut dessiner de polyèdres qui s’emboîtent correctement, alors que l’on peut dessiner un graphe, et l’on sait déterminer la courbure de l’espace qu’il représente. Puisque cette courbure est la cause de la gravitation, ces diagrammes représentent une théorie quantique de la gravitation.
Bien que par souci de simplicité nous dessinions souvent des graphes à deux dimensions, il vaut mieux se les représenter dans un espace à trois dimensions. Cependant, nous devons éviter un piège conceptuel : les nœuds et les lignes ne sont pas localisés dans l’espace. En fait chaque graphe est défini par la façon dont les éléments sont connectés et par leurs relations avec des frontières bien définies, telle la frontière F. L’espace continu que ces graphes occupent dans notre imagination n’existe pas en tant que tel. Tout ce qui existe, ce sont les nœuds et les lignes : ils sont l’espace, et la façon dont ils sont connectés représente la géométrie de cet espace.
Ces graphes sont qualifiés de réseaux de spins, parce qu’ils furent d’abord utilisés pour étudier les spins. Dans les années 1960, Roger Penrose de l’Université d’Oxford a, le premier, suggéré que ces réseaux pourraient aussi jouer un rôle dans la gravitation quantique. En 1994 nous avons constaté que des calculs précis confirmaient son intuition. Par ailleurs, malgré leur apparente ressemblance, nos réseaux de spins ne sont pas des diagrammes de Feynman, lesquels représentent des interactions de particules passant d’un état quantique à un autre : au contraire, nos diagrammes représentent un état quantique déterminé de volumes et d’aires.
Chaque nœud et chaque ligne de ces diagrammes définissent une petite portion d’espace. Un nœud correspond en général à une longueur de Planck au cube, et une ligne est souvent une surface d’une longueur de Planck au carré. Toutefois, en principe, rien ne limite la taille ou la complexité d’un diagramme de spins. Si nous pouvions dessiner un diagramme détaillé de l’état quantique de notre Univers – la géométrie de tout l’espace courbée et cisaillée par l’action gravitationnelle des galaxies, des trous noirs et des divers constituants –, nous obtiendrions un réseau de spins gigantesque, d’une complexité inimaginable, comportant approximativement 10¹⁸⁴ nœuds.
Ces réseaux de spins décrivent la géométrie de l’espace. Qu’en est-il maintenant de la matière et de l’énergie contenues dans cet espace, et comment y représentons-nous les particules et les champs ? Les particules élémentaires, par exemple les électrons, sont représentées par certains types de nœuds auxquels nous attribuons en plus du volume, des étiquettes supplémentaires que décrivent leurs attributs et propriétés. Les champs, par exemple le champ électromagnétique, sont représentés, eux, par des étiquettes supplémentaires ajoutées sur les lignes du graphe. Le mouvement de ces particules et de ces champs dans l’espace correspond au déplacement par sauts des étiquettes sur le réseau.
Les particules et les champs ne sont pas les seules entités susceptibles de se déplacer. Selon la Relativité générale, la géométrie de l’espace change au cours du temps. Les "bosses" et les "creux" de l’espace se modifient à mesure que la matière et l’énergie se déplacent, et des ondes peuvent la traverser, telles des rides à la surface d’un lac. Dans la Gravitation quantique à boucles, ces ondes gravitationnelles sont représentées par des modifications dans les graphes. Elles évoluent dans le temps par une succession de sauts, au cours desquels la connectivité des graphes est modifiée.
Lorsque les physiciens décrivent un phénomène à l’aide de la Mécanique quantique, ils déterminent les modalités selon lesquelles il peut se produire, et attribuent à chacune une probabilité. Nous faisons la même chose lorsque nous appliquons la théorie de la gravitation à boucles à la description des phénomènes physiques, qu’il s’agisse du mouvement de particules ou de champs sur des réseaux de spins ou de la géométrie de l’espace et de son évolution dans le temps. Thomas Thiermann, de l’Institut de physique théorique de l’Université de Waterloo, au Canada, a calculé les probabilités quantiques précises de chaque saut permis sur le réseau de spins. Avec ces probabilités, la théorie est complètement déterminée : nous disposons ainsi d’une procédure bien définie pour calculer la probabilité de n’importe quel phénomène se déroulant dans un monde obéissant aux règles de notre théorie. Il ne reste plus qu’à faire ces calculs et à prévoir l’issue de telle ou telle expérience.
Les théories d’Einstein de la relativité restreinte et générale rassemblent l’espace et le temps dans une entité unique que l’on nomme espace-temps. Les réseaux de spins qui représentent l’espace dans la théorie de la Gravitation quantique à boucles adaptent le concept d’espace-temps sous la forme de ce que nous nommons une "mousse" de spins. En ajoutant une dimension supplémentaire – le temps – les lignes et les nœuds d’un réseau de spins croissent pour devenir respectivement des surfaces bidimensionnelles et des lignes. Les points de transition où le réseau de spins change (correspondant aux sauts sur le réseau) sont représentés par des nœuds où se croisent les lignes dans la mousse. L’image "mousse de spins" de l’espace-temps a notamment été proposée par Carlo Rovelli, Mike Reisenberg de l’Université de Montevideo et John Barret de l’Université de Nottingham, pour n’en citer que quelques-uns.

Une mousse de spins

Dans la conception de l’Univers qui fait appel à l’espace-temps, un instantané du monde n’est autre qu’une tranche découpée dans l’espace-temps. De la même façon, lorsque l’on découpe une telle tranche dans une mousse de spins, on obtient un réseau de spins. Il serait cependant incorrect d’imaginer que cette tranche se transforme de façon continue le long de la dimension temporelle de la mousse de spins. Au contraire, de même que l’espace est défini par la géométrie discrète du réseau de spins, le temps est défini par la séquence des différents sauts qui président au réarrangement du réseau. De cette façon, le temps apparaît, lui aussi, discret : il ne s’écoule pas tel un flot continu mais comme les "tic" et les "tac" d’une horloge, chacun durant à peu près un temps de Planck (la longueur de Planck divisée par la vitesse de la lumière), soit 10^-43 seconde. Pour être plus précis, disons que dans notre Univers le temps s’écoule comme le tic-tac d’une multitude d’horloge puisque, dans un sens, un quantum de temps s’écoule en chaque point de la mousse où un saut quantique est effectué.
Ce qui précède est une description de l’espace-temps à l’échelle de Planck, conforme à la théorie de la Gravitation quantique à boucles. Malheureusement, l’échelle est si petite qu’il est impossible de tester directement nos prédictions. Dès lors, comment pouvons-nous tester notre théorie ? Il est d’abord impératif de vérifier que la théorie classique de la Relativité générale est bien une approximation de la théorie de la Gravité quantique à boucles. En d’autres termes, si l’on compare les réseaux de spins aux fibres tissées qui constituent une étoffe, cela revient à se demander si l’on pourrait retrouver les propriétés élastiques de cette étoffe en calculant une moyenne sur des milliers de fibres. Autrement dit, moyennés sur de très nombreuses longueurs de Planck, les réseaux de spins décrivent-ils la géométrie de l’espace et son évolution d’une façon compatible avec "l’étoffe" continue de la théorie classique d’Einstein ? C’est une question difficile, mais, récemment, les théoriciens ont fait des progrès dans certains cas particuliers, pour certaines configurations de l’étoffe pourrait-on dire. Ainsi, on a montré que les ondes gravitationnelles de grande longueur d’onde, se déplaçant dans un espace plan (c’est-à-dire sans courbure), peuvent être décrites comme des excitations de certains états quantiques de la théorie de la Gravitation quantique à boucles.
On peut également étudier ce que la Gravitation quantique à boucles apporte comme éléments nouveaux à certains mystères apparus dans le cadre de la Relativité générale et de la théorie quantique, par exemple, les questions que soulève la thermodynamique des trous noirs et notamment, leur entropie, liée au désordre. Les théoriciens ont établi des prédictions concernant la thermodynamique des trous noirs, en utilisant une théorie approximative et hybride où la matière est traitée à l’aide de la Mécanique quantique, mais dont l’espace-temps est absent. Une théorie complète de la gravitation quantique devrait reproduire ces prédictions. Dans les années 1970, Jacob Bekenstein, à l’Université hébraïque de Jérusalem, postula qu’il fallait attribuer aux trous noirs une entropie proportionnelle à leur surface. Peu de temps après, Stephen Hawking en déduisit que les trous noirs, en particuliers les plus petits, doivent émettre du rayonnement. Ces prédictions comptent parmi les résultats les plus importants de la physique théorique obtenus au cours des trente dernières années.
Pour faire ces calculs dans le cadre de la Gravitation quantique à boucles, nous choisissons la frontière F correspondant à l’horizon des événements d’un trou noir. Lorsque nous analysons l’entropie des états quantiques adéquats, nous retrouvons exactement les résultats de J. Bekenstein. La théorie reproduit également les prédictions de S. Hawking concernant le rayonnement des trous noirs. En fait, elle fournit des prédictions supplémentaires quant à la structure fine du spectre de ce rayonnement.
Si nous observons un jour un trou noir microscopique, cette prédiction pourra être testée par l’étude du spectre du rayonnement qu’il émet. Malheureusement, ceci pourrait n’avoir lieu que dans un futur très lointain, car nous ne disposons pas des techniques nécessaires pour fabriquer un trou noir, aussi petit fût-il.
Tout test expérimental de la théorie de la Gravitation quantique à boucles apparaît d’abord comme un immense défi technique. Les effets caractéristiques de la théorie ne deviennent significatifs qu’à l’échelle de Planck, à laquelle les minuscules quanta d’aire et de volume deviennent perceptibles. Aujourd’hui l’échelle de Planck est inférieure de seize ordres de grandeur à celle que l’on pourra tester dans les plus puissants accélérateurs en construction (plus la distance à sonder est petite, plus l’énergie nécessaire est grande). Par conséquent, on n’atteindra pas l’échelle de Planck de cette façon, et beaucoup de physiciens ont abandonné l’espoir de tester un jour les théories quantiques de la gravitation.
Toutefois, au cours des dernières années, des chercheurs ont imaginé de nouvelles façons de tester dès aujourd’hui la Gravitation quantique à boucles. Ces méthodes reposent sur la propagation de la lumière à travers le cosmos. Lorsque la lumière se déplace dans un milieu, sa longueur d’onde subit des altérations qui conduisent à des effets tels que la déviation des rayons lumineux dans l’eau ou la séparation des longueurs d’onde (la décomposition des couleurs). Ces phénomènes doivent aussi se produire dans le cas où les photons (ou d’autres particules) se déplacent dans l’espace granulaire décrit par un réseau de spins.
Malheureusement l’amplitude de ces effets est proportionnelle au quotient de la longueur de Planck par la longueur d’onde de la lumière. Pour le rayonnement visible, ce rapport est inférieur à 10^-28 et il est de l’ordre d’un milliardième, même pour les rayons cosmiques les plus puissants jamais observés. Ainsi, pour tous les rayonnements que nous pouvons détecter, les effets de la structure granulaire de l’espace-temps sont infimes. Toutefois, ces effets s’accumulent lorsque les distances parcourues sont très longues. Or, dans le cas de cataclysmes astrophysiques, tels que les sursauts gamma, nous détectons des photons et des particules émis sur une vaste gamme d’énergie au cours d’une explosion très brève, et qui ont parcouru plusieurs milliards d’année lumière. Rodolfo Gambini, de l’Université d’Uruguay, Jorge Pullin, de l’Université de Louisiane, notamment, ont calculé dans le cadre de la théorie de la Gravitation quantique à boucles, que les photons émis au même moment à diverses énergies devraient voyager à des vitesses légèrement différentes et, par conséquent nous parvenir à des moments distincts. Nous pouvons rechercher ces effets dans les données recueillies par les satellites qui enregistrent les sursauts gamma. Pour le moment la précision de ces détecteurs spatiaux est mille fois inférieure à la précision requise, mais un nouveau satellite d’observation nommé GLAST dont la mise en service est prévue pour 2006 sera assez précis.

Des indices cosmiques

La Gravitation quantique à boucles ne se contente pas de faire des prédictions sur certains phénomènes spécifiques, comme les protons cosmiques de très haute énergie. Elle ouvre une nouvelle fenêtre sur des questions cosmologiques ; telle l’origine de l’Univers. Nous pouvons utiliser la théorie pour étudier les périodes toutes proche du commencement du temps, juste après le big-bang. La Relativité générale prédit qu’il y a eu un commencement au temps, au premier moment, mais cette conclusion ne tient pas compte de la physique quantique (puisque la Relativité générale n’est pas une théorie quantique). Martin Bojowald, de l’Institut Max Planck de physique gravitationnelle à Golm, en Allemagne, a récemment démontré, dans le cadre de la Gravitation quantique à boucles que la "grande explosion" du big-bang est, en fait, un grand rebond : avant ce rebond, l’Univers était en contraction rapide. Les théoriciens travaillent d’arrache-pied pour établir les prédictions sur l’état de l’Univers primordial qui pourraient être testées lors de futures observations cosmologiques. Il n’est pas impossible que l’on découvre, de notre vivant, des indices sur ce qui se passait avant le big-bang.
La constante cosmologique – une énergie de densité positive ou négative qui imprégnerait l’espace vide – constitue une question tout aussi importante. À la fin des années 1990, l’observation de supernovae lointaines et l’étude du fond du rayonnement cosmologique ont fourni des indices suggérant que cette énergie existe et qu’elle est positive, ce qui signifie qu’elle accélère l’expansion cosmique. Cette densité d’énergie positive est tout à fait comparable avec la Gravitation quantique à boucles. Ceci a été démontré dès 1989, lorsque Hidéo Kodama, de l’Université de Kyoto, formula les équations décrivant l’état quantique exact d’un univers doté d’une constante cosmologique positive.

LA théorie ?

La Gravitation quantique à boucles soulève encore bien des questions auxquelles il nous faut répondre. Certaines sont des problèmes techniques qui devront être clarifiés. Nous aimerions également savoir si la relativité restreinte doit être modifiée aux très hautes énergies et, dans l’affirmative comment. Jusqu’ici, nos spéculations ne sont pas solidement reliées à la Gravitation quantique à boucles.

Nous voudrions également savoir si la Relativité générale classique est une bonne approximation à des échelles bien supérieures à l’échelle de Planck de la théorie de la Gravitation quantique à boucles, quelles que soient les circonstances (nous avons déjà signalé que, pour le moment, nous l’avons seulement vérifié pour certains états décrivant la propagation d’ondes gravitationnelles assez faibles sur un espace-temps par ailleurs plan). Enfin, nous voudrions savoir si la Gravitation quantique à boucles est liée au problème de l’unification. Les différentes interactions de la nature – y compris la gravitation – sont-elles des aspects différents d’une unique force fondamentale ? La théorie des cordes est fondée sur un ensemble de concepts qui permettent cette unification mais il existe également des idées pour y parvenir dans le cadre de la Gravitation quantique à boucles.

La théorie de la Gravitation quantique à boucles occupe une place très importante dans le développement actuel de la physique. En effet on peut affirmer qu’elle est LA traduction quantique de la théorie de la Relativité générale, parce qu’elle ne repose sur aucune supposition au-delà des principes de base de la théorie quantique et de la Relativité générale. Un résultat remarquable – à savoir que l’espace-temps est discontinu et décrit par des réseaux et par des mousses de spins – émerge des mathématiques de la théorie elle-même et n’est pas un postulat ad hoc.

Pourtant, toute cette discussion reste théorique. Peut-être, malgré tout, l’espace est-il réellement continu, quelle que soit l’échelle à laquelle on le considère. Si tel est le cas les physiciens devront adopter des postulats plus radicaux, tels ceux de la théories des cordes : l’expérience tranchera. La bonne nouvelle est que sans doute on le saura rapidement.
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Ils ont tué Giordano Bruno

2009-11-16T09:02:00.000-08:00

par Pierre Escaffre

« La figure de cet homme-là est emblématique des menaces qui pèsent sur la pensée, hier comme aujourd’hui. »
Marie-José Sirach

BRUNO (Giordano), philosophe italien, développement en nette rupture avec l’aristotélisme des thèses coperniciennes associées à un humanisme panthéiste « L’infini, l’univers et les mondes », accusé d’hérésie, incarcéré sept ans, jugé coupable par l’Inquisition, brûlé vif en place publique sur ordre du Saint Office (Nola, royaume de Naples 1548 - Rome 1600).

Référence tirée de l’ouvrage La trilectique — Partie lexique.

Philosophe, scientifique, humaniste au sens où l’on disait autrefois d’une personne qu’elle avait fait ses « humanités », les écrits et les travaux de Giordano Bruno l’ont conduit au bûcher de l’Inquisition. Défiant les dogmes de son temps, Bruno avait osé l’hypothèse de l’existence d’autres mondes autonomes. Ses conclusions contredisaient de plein fouet la doxa de l’Église, la Terre n’étant plus le centre de l’Univers. Ce décentrement touchait aux fondamentaux, notamment à la théorie biblique de la Création. L’Inquisition y avait vu une menace contre sa propre institution. Arrêté, soumis à la question (c’est-à-dire torturé) pour abjurer, il mourra brûlé vif le 17 février 1600 au Campo dei Fiori à Rome.

Splendide illustration de l’intellectuel à la fois brillant, persévérant et fragile, révolutionnaire du savoir, perturbateur de son temps, tenace dans ses recherches, rebelle et insoumis, capable de défier la toute-puissance de l’Église. Où sont donc les esprits libres et révoltés de notre temps, ceux à même de penser sans s’abandonner aux diktats de l’imprimatur médiatique ?
Le problème en effet n’est pas de réclamer, plus de quatre cents ans après, une contrition de la part de la « Sainte Église catholique, apostolique et romaine ». Celle-ci d’ailleurs s’y refuse ! La honte étouffe moins que les bretzels salés. Non, très honnêtement, la signification, s’il doit y en avoir une, du supplice enduré ne peut que se trouver dans l’interpellation envers chacun de nous : le dogme de ce siècle est celui du profit au détriment de l’homme. La civilisation est encore à construire, en demeurer témoin, c’est cautionner le pire. Vu qu’elle est objective, la science est supposée ne pas prendre parti, mais entre avoir et être, peut-elle rester neutre ?
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Le temps de la physique

2009-11-02T02:34:00.000-08:00

par Étienne Klein

« Ceux qui ont des montres n’ont pas le temps. »
Sagesse africaine

Le texte ci-dessous est un extrait du Dictionnaire de l’ignorance, ouvrage collectif publié en 1998 chez Albin Michel. Il va de soi que l’analyse qui y est développée ne peut pas tenir compte des apports conceptuels ultérieurs notamment ceux de la trilectique qui constitue, en ce qui la concerne, une profonde remise en cause de la notion-même de durée mesurable.
Il semble toutefois intéressant et instructif encore aujourd’hui d’en prendre connaissance, ne serait-ce qu’afin de pouvoir constater l’obstacle sur lequel bute la physique théorique. Il faut également convenir, et là se trouve la raison principale de cette reprise, que l’innovation d’un « temps-instant éternellement présent » a quelque peu de mal à percer.

En dépit de son allure familière, le temps suscite des impasses et des paradoxes de toute sorte, dont le nombre semble grandir avec la pénétration du regard. La première difficulté, déjà repérée par Saint Augustin, est que le mot temps ne dit pratiquement rien de la chose qu’il est censé exprimer. Le mot temps désigne – en apparence – l’objet d’un savoir et d’une expérience immédiats, mais il se perd dans les brumes dès qu’on veut en saisir le contenu.
Bien sûr, on peut tenter de définir le temps : dire qu’il est ce qui passe quand rien ne se passe ; qu’il est ce qui fait que tout se fait ou se défait ; qu’il est l’ordre des choses qui se succèdent ; qu’il est le devenir en train de devenir ; ou, plus plaisamment, qu’il est le moyen le plus commode qu’a trouvé la nature pour que tout ne se passe pas d’un seul coup. Mais toutes ces expressions présupposent ou contiennent déjà l’idée du temps. Elles n’en sont que des métaphores, impuissantes à rendre compte de sa véritable intégrité.
D’où une certaine frustration, dont seul (à mon avis) Ludwig Wittgenstein peut nous libérer : « Un mot, écrit-il dans ses Carnets Bleus, n’a pas un sens qui lui soit donné pour ainsi dire par une puissance indépendante de nous, de sorte qu’il pourrait ainsi y avoir une sorte de recherche scientifique sur ce que le mot veut réellement dire. Un mot a le sens que quelqu’un lui a donné ». Ainsi, il faut reconnaître que le sens d’un mot n’est rien d’autre que les façons qu’on a de s’en servir, sans qu’on soit sûr qu’il y ait quelque chose derrière. Il n’y a pas à se poser la question d’une vérité qu’il détienne ou qu’il masque.

De fait, les physiciens sont parvenus à faire du temps un concept opératoire sans être capables de définir précisément ce mot. De façon générale, nous méditons sur le temps sans trop savoir à quel type d’objet nous avons affaire. Le temps est-il un objet naturel, un aspect des processus naturels, un objet culturel ? Est-ce parce que nous le désignons par un substantif que nous croyons abusivement à son caractère d’objet ? Qu’est-ce donc qu’indiquent vraiment les horloges quand nous disons qu’elles donnent l’heure ? Est-ce parce que nous sommes capables de mesurer le temps que de nombreuses locutions familières suggèrent que le temps est un objet physique ? Mais l’idée que nous avons du temps est-elle un fidèle décalque de la réalité ? En tant qu’objet de réflexion, ne se ramène-t-il pas plutôt à une représentation forgée par l’individu ? Le temps existe-t-il autrement que par les traces qu’il laisse dans l’espace (écoulements, érosions, battements réguliers, cycles …) ?

Une deuxième difficulté vient de ce que nous ne pouvons pas nous mettre en retrait par rapport au temps, comme nous ferions pour un objet ordinaire. Nous pouvons le mesurer, mais pas l’observer en le mettant à distance, car il nous affecte sans cesse. Nous sommes inexorablement dans le temps. Une troisième difficulté vient de ce que le temps n’est une "matière" à aucun de nos cinq sens. Il n’est pas perceptible en tant que phénomène brut. Les expériences des spéléonautes, ces hommes (et ces femmes) qui ont vécu plusieurs mois dans des grottes ou des bunkers, coupés de tous les cycles temporels externes et donc livrés à leurs seuls rythmes biologiques, ont bien établi l’impossibilité de palper l’épaisseur du temps lorsque tous les repères extérieurs ont disparu.

Enfin, il y a le paradoxe, et même le prodige, de la réalité du temps. Puisque le passé n’est plus, que l’avenir n’est pas encore, puisque le présent lui-même a déjà fini d’être dès qu’il est sur le point de commencer, comment pourrait-on concevoir un être du temps ? Comment pourrait-il y avoir une existence du temps si le temps n’est ainsi composé que d’inexistences ? De fait, le temps est toujours disparaissant. Son mode d’être est de ne pas être. « Il ne se montre que nié » écrit Marcel Conche.
Pourtant, si l’on devait penser que le temps n’est rien, il faudrait d’un seul coup nier la globalité de notre expérience humaine. Serions-nous prêts à assumer toutes les conséquences de cette hypothèse ? Qui pourrait nier par exemple la "pression" qu’exerce sur nous le temps par le biais des calendriers, des horloges, des horaires, d’une façon parfois discrète, mais omniprésente et inéluctable ? Pas plus que nous ne pouvons concevoir l’existence du temps, pas plus n’en pouvons nous concevoir l’inexistence.

Il y a au moins deux sortes de temps : le temps physique, celui des horloges, et le temps subjectif, celui de la conscience. Le premier est censé ne pas dépendre de nous, il est réputé uniforme et nous savons le chronométrer. Le second, le temps que l’on mesure de l’intérieur de soi, dépend évidemment de nous et ne s’écoule pas uniformément : sa fluidité est même si variable que la notion de durée éprouvée n’a qu’une consistance très relative.
Il n’y a vraisemblablement pas deux personnes qui, dans un temps donné, comptent un nombre égal d’instants. Il a été prouvé que notre estimation des durées varie notablement avec l’âge, et surtout, avec la signification et l’intensité des événements qui se produisent. Notre temps psychologique est élastique.
L’irréductibilité de ces deux sortes de temps semble insurmontable. Les tentatives pour dériver le temps du "monde" du temps de "l’âme" ou celui-ci de celui-là paraissent indéfiniment condamnées à l’échec. Cette aporie apparaît déjà autour de la structure du présent, fracturée entre deux modalités : l’instant ponctuel, réduit à une coupure entre un avant et un après illimités, et le présent vivant, gros d’un passé immédiat et d’un futur imminent. Aucune de nos sensations n’indique l’alchimie par laquelle une succession d’instants parvient à s’épaissir en durée (nous ne sentons pas les instants). Rien ne dit mieux cette conflictualité irréductible du temps du monde et du temps de l’âme, que la poésie la plus populaire, celle où l’on dit que la vie est brève, les amours éphémères et la mort certaine.

Les scientifiques de toute discipline sont confrontés au temps. Je parlerai surtout des physiciens. Il peut sembler curieux d’associer le temps et la physique. Celle-ci cherche en effet, sans se l’avouer toujours, à éliminer le temps. Le temps est associé au variable, à l’instable, à l’éphémère, tandis que la physique, elle, est à la recherche de rapports qui soient soustraits au changement. Lors même qu’elle s’applique à des processus qui ont une histoire ou une évolution, c’est pour y discerner soit des substances et des formes, soit des lois et des règles indépendantes du temps. Dans son désir d’accéder à un point de vue quasi divin sur la nature, la physique prétend à l’immuable et à l’invariant.
Mais dans sa pratique, elle se heurte au temps. Reprenons la métaphore classique comparant le temps à un fleuve qui coule. Elle évoque les notions d’écoulement, de succession, de durée, d’irréversibilité. Ces symboles font partie du questionnement des physiciens. Est-il question d’écoulement ? Les physiciens se demandent si l’écoulement du temps est élastique ou non. La physique classique, sur ce point, ne répond pas comme la relativité. Est-il question de durée ? Les cosmologistes, quant à eux, aimeraient savoir si le temps a eu un début et s’il aura une fin. Enfin, à l’instar du fleuve, le temps a un cours : il s’écoule inexorablement du passé vers l’avenir (ce cours irréversible n’est pas un caractère du temps parmi d’autres caractères, il est la temporalité même du temps). Mais qu’en est-il des phénomènes qui se déroulent dans le temps, s’interrogent les physiciens ? Leur sens peut-il ou non s’inverser ? C’est la fameuse question de la réversibilité – ou de l’irréversibilité – des lois physiques.

Le temps s’incarne en physique sous la forme d’un nombre réel, le paramètre t. Il n’a donc qu’une dimension (un seul nombre suffit à déterminer une date) et on peut fixer sa direction d’écoulement (il est orientable). Une telle figuration du temps postule implicitement qu’il n’y a qu’un temps à la fois et que ce temps est continu. Elle s’appuie sur notre expérience intérieure la plus sûre, qui nous présente parfois des événements qui se chevauchent, mais jamais de lacunes : il ne cesse jamais d’y avoir du temps qui passe. Contrairement à celle de l’espace, la topologie du temps est très pauvre. Elle n’offre que deux variantes, la ligne ou le cercle, c’est-à-dire le temps linéaire, qui va de l’avant, ou le temps cyclique, qui fait des boucles. Ce dernier, favorisé par le caractère magique du cercle, a prévalu dans la plupart des mythes mais il est aujourd’hui délaissé par la physique parce qu’il ne respecte pas le principe de causalité. Ce principe, indiquant qu’une cause ne peut qu’être antérieure à ses effets, impose au temps d’avoir une structure ordonnée de façon à ce qu’on puisse toujours dire si un point se situe avant ou après un autre point. Les événements peuvent alors être ordonnés selon un enchaînement irrémédiable, de sorte qu’on ne peut rétroagir dans le passé pour modifier une séquence d’événements qui ont déjà eu lieu. En brouillant les notions de cause et d’effet, un temps cyclique n’offrirait pas de telles garanties.

On trouve le paramètre représentant le temps dans toutes les équations de la physique, sous une forme plus ou moins explicite. Cette omniprésence n’est-elle pas incongrue dans la mesure où la physique, comme nous l’avons dit, tend à nier le temps en faisant appel à des "idéaux immobiles" ? Pour répondre à cette question, il faudrait examiner comment le concept d’histoire, qui suppose que le monde se modifie au cours du temps, est lié à celui de loi, qui évoque au contraire l’immuabilité. Le monde doit-il être vu plutôt comme un système ou plutôt comme une histoire ?
De ce point de vue, la physique d’aujourd’hui demeure écartelée entre deux piliers de la pensée grecque : d’un côté Parménide, le philosophe de l’Être et de l’immobilité fondamentale ; de l’autre, Héraclite, le philosophe du devenir et de la mouvance, qui voyait le temps comme un pur devenir, comme un flux toujours en mouvement. Ce vieux débat n’a cessé d’opposer, au travers des âges, deux camps : d’un côté celui qui comprend Newton et Einstein, partisans d’une éradication du temps en physique ; de l’autre, celui qui compte des physiciens persuadés que l’irréversibilité est en fait présente à toutes les échelles de la physique, mais qu’on a eu tort de l’oublier. La physique a-t-elle vocation à décrire l’immuable ou bien doit-elle être la législation des métamorphoses ? Telle est la question.

On peut aussi se demander si cette omniprésence du temps est la marque d’une universalité ou bien si elle reflète une juxtaposition de statuts particuliers. Tous ces temps qui apparaissent dans les équations sont-ils identiques ou bien distincts ? Le temps de la thermodynamique est-il le même que celui de la mécanique ou de la cosmologie ? Examinons ces questions à la lumière du problème de l’irréversibilité.
Le temps subjectif a manifestement une structure dissymétrique. Le passé nous semble écrit, figé. Nous pouvons certes nous souvenir de lui mais nous ne pouvons plus le sentir passer. Quant au futur, si tendue que soit notre volonté, il nous paraît incertain, sans attache solide avec le réel, a priori multiple. Dans la vie courante, passé et futur ne sont pas équivalents.

Qu’en est-il de la réversibilité des phénomènes physiques ? Font-ils eux aussi la distinction entre la passé et l’avenir ? Même si cela a de quoi surprendre, ce problème, dit de la flèche du temps, n’est pas aujourd’hui résolu de manière satisfaisante : les développements modernes de la physique ont compliqué à la fois la question posée et les réponses qu’on lui donne. Le statut du temps n’a cessé de changer. À ses débuts, la physique a élaboré un concept de temps censé représenter (avec l’espace) le cadre naturel dans lequel les phénomènes se produisent. Plus tard, les nécessités mêmes de la physique amèneront à un renversement de point de vue, notamment avec la théorie de la relativité et la cosmologie, en faisant voir que le temps et l’espace ne sont pas le contenant ou la forme des phénomènes, mais que ce sont au contraire les phénomènes physiques eux-mêmes qui les définissent et les déterminent.

C’est avec Galilée qu’est apparu pour la première fois le temps comme grandeur physique fondamentale, par quoi il faut entendre une grandeur quantifiable susceptible d’ordonner des expériences et de les relier mathématiquement. Le temps physique représente donc une ramification très tardive du temps social. Galilée étudiait la chute des corps par l’utilisation très astucieuse de plans inclinés. Il réalisa que si le temps, plutôt que par exemple l’espace parcouru, était choisi comme le paramètre fondamental, alors la chute des corps obéissait à une loi simple : la vitesse acquise est simplement proportionnelle à la durée de la chute. La dynamique moderne était née.

Newton, le premier, donna dans ses Principia une définition du temps de la mécanique, la faisant reposer sur un postulat assez complexe : le temps s’écoule uniformément, il est universel et absolu. Cette conception sous-tend, avec une efficacité remarquable, les principes de sa mécanique. Le mouvement des corps dans l’espace est décrit en donnant leurs positions à des instants successifs. Dans les calculs de trajectoires, le temps apparaît comme un paramètre externe de la dynamique, dont Newton a postulé qu’il s’écoule du passé vers le futur, selon un cours invariable. Mais, curieusement, les équations de Newton sont telles qu’on peut explorer avec les mêmes méthodes mathématiques le passé et l’avenir. En effet, lorsqu’on inverse le sens du temps, la loi fondamentale de la dynamique reste invariante.

À toute évolution du passé vers l’avenir, elle associe l’existence d’une évolution symétrique de l’avenir vers le passé. Autrement dit, tout ce que la nature fait, elle pourrait le défaire selon le même processus. Les phénomènes newtoniens, dans les cas idéaux où il n’y a pas de frottement, sont donc réversibles. Le temps de Newton est scrupuleusement neutre. Il ne crée pas, il ne détruit pas non plus. Il ne fait que battre la mesure et baliser les trajectoires. Il coule identiquement à lui-même, imperturbablement. Il trône hors de l’histoire.
C’est un temps indifférent, sans qualité, sans accident, qui rend équivalents entre eux tous les instants. Plus tard, prenant acte de cette dissociation newtonienne entre le cadre spatio-temporel des événements et les événements eux-mêmes, Emmanuel Kant fera du temps et de l’espace les formes a priori de la sensibilité, celles qui conditionnent justement la possibilité de la connaissance des phénomènes.

La réversibilité des lois newtoniennes a été ressentie comme un scandale par plusieurs savants du XIX^ème siècle, notamment Ludwig Boltzmann, Willard Gibbs, Ernst Zermelo, Joseph Loschmidt, et plus récemment Ilya Prigogine. La grande majorité des événements dont nous sommes témoins ne sont-ils pas irréversibles ? En général, lorsqu’un film est projeté à l’envers (ce qui revient à inverser le cours du temps), nous nous en rendons compte immédiatement, et cela nous fait presque toujours rire.

Mais comment rendre compte de cette irréversibilité par les lois physiques ? Au début du XIX^ème siècle, Sadi Carnot démontra que la transformation de la chaleur en énergie mécanique était limitée par le sens unique dans lequel s’effectuent les transferts de chaleur (du chaud vers le froid uniquement), comme si la chaleur portait en elle une qualité spéciale en rapport avec l’irréversibilité. Ses Réflexions sur la puissance motrice du feu, publiées en 1824, contiennent les prémices du deuxième principe de la thermodynamique, énoncé sous sa forme définitive par Rudolph Clausius en 1865. Cette loi postule d’abord l’existence, pour tout système physique, d’une grandeur appelée entropie, fixée par l’état physique du système, et qui représente le degré de désordre présent dans le système.
Le deuxième principe indique ensuite que la quantité d’entropie contenue dans un système isolé ne peut que croître lors d’un quelconque événement physique. C’est bien parce que l’entropie totale d’un morceau de sucre et d’une tasse de café non sucré est inférieure à l’entropie d’une tasse de café sucré que le morceau de sucre n’a pas d’autre choix que de se dissoudre dans la tasse. Ce phénomène est irréversible : le sucre en train de fondre au fond de la tasse de café ne reprendra jamais sa forme parallélépipédique ni d’ailleurs sa blancheur. Le deuxième principe semble bien s’accorder avec notre sensation d’une direction bien établie du sens des phénomènes. Du moins à première vue …

Car, comme toujours, il faut regarder les choses de plus près. Parmi les équations de la physique, il y a celles qui sont fondamentales, au sens où elles rendent compte des comportements de base de la matière et, en principe, expliquent tout. On les qualifie de microscopiques, car elles concernent essentiellement les "briques élémentaires", atomes ou autres molécules, à partir desquelles la matière sous toutes ses formes est censée se construire. Le point important ici est que toutes les équations microscopiques de la physique sont réversibles : lorsque l’on y fait s’écouler la variable temps dans un certain sens, par exemple vers le futur, les équations décrivent un certain mouvement des particules ; si l’on fait s’écouler la variable temps dans l’autre sens, le mouvement calculé est le même que précédemment, mais décrit en sens inverse. Aucun de ces deux mouvements ne peut être dit plus physique ou moins physique que l’autre. C’est pour cela que l’on dit que les équations microscopiques sont réversibles. Mais à côté de ces équations microscopiques, il y en a d’autres, qui résument un comportement plus global de la matière. Ces équations, dites macroscopiques, décrivent des phénomènes qui se produisent à une échelle proche de la nôtre. Elles sont irréversibles. Par exemple, l’équation de la chaleur établie par Joseph Fourier en 1811 indique que celle-ci ne peut circuler qu’en sens unique, du chaud vers le froid, et non l’inverse.

Si l’on admet qu’un comportement global n’est jamais que l’assemblage d’un grand nombre d’événements élémentaires, alors les équations macroscopiques devraient pouvoir être déduites des équations microscopiques. Pourtant, les unes sont réversibles, les autres non. Par quoi raccorder les deux bouts de la chaîne ? Comment comprendre l’existence même de l’entropie, fonction dissymétrique par rapport au temps de l’état macroscopique du système, alors que l’on sait que l’évolution microscopique du matériau est symétrique ?
Voulant approfondir cette question, Ludwig Boltzmann tenta de trouver un lien entre la mécanique newtonienne et le second principe de la thermodynamique. Comme il est impossible d’intégrer rigoureusement les comportements d’un très grand nombre de particules, Boltzmann eut recours aux lois de la statistique, abandonnant le calcul explicite des trajectoires pour celui des probabilités. Il constata en 1872 qu’on pouvait construire une grandeur mathématique, fonction des positions et des vitesses des molécules du gaz, ayant une propriété remarquable : sous l’influence des collisions entre les molécules, elle ne peut que diminuer au cours de l’évolution vers l’équilibre, ou rester constante si le gaz est déjà à l’équilibre (auquel cas tout se passe comme si le temps ne s’écoulait plus).

Elle est donc, au signe près, l’analogue de l’entropie. Ainsi, l’agrégation statistique des équations réversibles de la dynamique des particules conduit-elle à une équation macroscopique irréversible. Cela conduisit Boltzmann à interpréter l’irréversibilité comme résultant d’une évolution d’un macro-état peu probable vers un macro-état plus probable. La croissance de l’entropie d’un système isolé exprimerait simplement la tendance moyenne, manifestée par ce système, d’évoluer vers des états de plus en plus probables à l’échelle des molécules, c’est-à-dire vers des états de plus en plus désordonnés. La flèche thermodynamique du temps ne serait autre que celle qui va de l’ordre vers le désordre.
Ainsi l’irréversibilité semble-t-elle surgir – presque miraculeusement – au bout des calculs. Mais ces calculs interprètent l’irréversibilité comme n’étant qu’une réalité statistique propre aux systèmes macroscopiques, c’est-à-dire contenant un très grand nombre de degrés de liberté. Au niveau microscopique, les phénomènes restent, eux, réversibles. L’irréversibilité ne serait donc qu’une propriété émergente caractéristique des seuls systèmes complexes. Elle serait de fait, non de principe.

De là à dire que le temps lui-même n’est qu’illusion, il n’y a qu’un pas que d’aucuns ont franchi, et non des moindres. Einstein lui-même a écrit dans sa correspondance privée (lettre écrite le 21 mars 1955 après la mort de son ami Michele Besso à la famille de ce dernier) que « pour nous autres, physiciens convaincus, la distinction entre passé, présent et futur n’est qu’une illusion, même si elle est tenace ». Même si son point de vue sur la question n’a pas toujours été aussi radical (peut-être voulait-il seulement consoler les proches du défunt ?), il reste qu’Einstein espérait bien éliminer la notion d’irréversibilité en ramenant la physique à une pure géométrie, c’est-à-dire à une forme sans histoire.

D’autres physiciens, en revanche, jugent impossible de soutenir que l’irréversibilité procède de notre ignorance des "détails fins" ou de notre subjectivité humaine. Quelque chose d’essentiel, pensent-ils, a dû échapper à la physique. Ilya Prigogine, qui défend ce point de vue, confesse volontiers l’influence cruciale qu’eut sur lui la phrase de Henri Bergson : « Le temps est invention, ou il n’est rien du tout » (le mot invention est à prendre ici au sens de nouveauté créatrice, non au sens de chimère). Selon lui, l’irréversibilité macroscopique est l’expression d’un caractère aléatoire du niveau microscopique. Loin d’être une affaire de point de vue, elle serait inhérente à la nature.
Il écrit : « La description statistique introduit les processus irréversibles et la croissance de l’entropie, mais cette description ne doit rien à notre ignorance ou à un quelconque trait anthropocentrique. Elle résulte de la nature même des processus dynamiques ». Ainsi, au lieu de dire qu’il n’y a pas de flèche du temps, mais que le niveau macroscopique crée l’illusion qu’il y en a une, Prigogine proclame qu’il y a une flèche du temps, mais que le niveau microscopique crée l’illusion qu’il n’y en a pas. À ce sujet, les controverses sont nombreuses. Il reste en particulier à déterminer précisément comment la flèche du temps parviendrait à percer l’harmonieux édifice de la physique classique, si notoirement indifférent au message d’irréversibilité qu’elle porte. Le débat est notablement compliqué par le fait que la physique classique n’est pas seule en course. La physique moderne, c’est aussi la relativité restreinte, la relativité générale, la mécanique quantique, la théorie des champs, la cosmologie, bref, de nombreux formalismes qui se complètent, voire se contredisent. Il nous revient de mettre un peu d’ordre dans ce foisonnement, au moins à propos du temps.

Dans les premières années de ce siècle, Einstein tente de concilier l’électromagnétisme de Maxwell et le principe de relativité de la mécanique. Il trouve la solution dans une redéfinition de l’espace et du temps, introduisant le concept d’espace-temps, en remplacement des concepts jusqu’alors séparés d’espace et de temps. Si l’on change de référentiel galiléen dans l’espace-temps, le temps se transforme en partie en espace, et l’espace se transforme en partie en temps. Conséquence philosophique : le temps perd son idéalité newtonienne, il cesse d’être extérieur à l’espace et se met à dépendre de la dynamique. Conséquence pratique : les horloges, lorsqu’elles se déplacent en mouvement rapide dans l’espace, ralentissent le rythme de leurs battements. Ce ralentissement des horloges, qui mesure l’élasticité du temps de la relativité, est couramment observé sur les particules élémentaires instables, par exemple sur les muons. Les muons sont des sortes d’électrons lourds produits naturellement en haute atmosphère par le rayonnement cosmique, ou artificiellement lors de collisions entre particules accélérées à haute énergie. Leur durée de vie moyenne τ vaut 2,2 microsecondes. Toutefois, la théorie de la relativité implique, et l’expérience établit que l’intervalle de temps mesuré entre la création d’un muon et sa désintégration ne coïncide avec la durée de vie propre τ que si ce muon naît et meurt en un même point de l’espace. Autrement dit, cela ne vaut que s’il est immobile. Sinon, sa durée de vie effective (et donc la longueur du trajet qu’il parcourt) dépend de son énergie ou, si l’on préfère, de sa vitesse : plus il va vite et plus il dure longtemps, au point que si sa vitesse est proche de celle de la lumière dans le vide, il a tout loisir de se manifester pendant un temps bien supérieur à τ.

La théorie de la relativité oblige à modifier bien d’autres conceptions à propos du temps. Notamment , la notion de simultanéité cesse d’être absolue : des événements qui sont dans le futur pour tel observateur sont dans le passé pour tel autre et dans le présent pour un troisième. En d’autres termes, ce qui m’est présent à un certain instant n’existe plus ou pas encore pour quelqu’un d’autre en déplacement par rapport à moi. Le mot maintenant devient ambigu. Il existe désormais autant d’horloges fondamentales qu’il y a d’objets en mouvement uniforme. On ne peut pas les synchroniser. Si l’on ajuste leurs cadrans à un certain moment, les heures indiquées ne coïncident plus quelques instants plus tard. Chaque observateur a l’impression que le temps indiqué par les horloges autres que la sienne propre est dilaté en raison, précisément, du ralentissement des horloges. Le temps n’a donc plus d’étalon.
Mais le principe de causalité est, quant à lui, conservé : si, pour un observateur, un événement A est antérieur à un événement B, et tel qu’un signal lumineux a le temps de partir de A pour atteindre B, alors il en est de même pour n’importe quel autre observateur. Passé et futur gardent un caractère absolu. Passant d’un référentiel galiléen à un autre, on peut, selon leur vitesse relative, modifier le rythme du cours du temps mais on ne l’inverse jamais. Il faudrait pour cela dépasser la vitesse de la lumière, ce que précisément la théorie de la relativité interdit.

Venons-en maintenant à la gravitation et à ce qui semble être aujourd’hui sa bonne théorie, la relativité générale d’Einstein. Si l’on en croit ses principes, la gravitation n’est pas une force s’exerçant entre les différents contenus matériels de l’univers. Elle est plutôt une propriété géométrique de l’univers lui-même. Cette insertion de la gravitation dans l’espace-temps lui-même l’oblige à se déformer, à se cabosser, autrement dit à devenir courbe. C’est au sein de cet espace-temps courbe que l’espace, le temps et aussi la matière ont des intrigues fort compliquées. Les équations d’Einstein prévoient en effet que la densité de masse et d’énergie conditionne la structure même de l’espace-temps et que c’est cette structure (qu’on appelle la métrique de l’espace-temps) qui, en retour, détermine la dynamique et la trajectoire des objets contenus dans l’univers. Dans un tel contexte, non seulement la vitesse des observateurs, mais aussi la masse (l’intensité du potentiel gravitationnel) influent directement sur la vitesse d’écoulement du temps. Par ce biais, le temps est maintenant soumis aux phénomènes.

On pourrait s’attendre à voir la cosmologie confirmer la vision d’un espace-temps statique telle que la prône la relativité restreinte. Il n’en est rien. La quasi-unanimité des physiciens s’accorde aujourd’hui sur des modèles d’univers particuliers, dits de big-bang, dans lesquels on peut définir un temps cosmologique, lié à l’expansion de l’univers. Sans pour autant s’identifier au temps absolu de Newton, ce temps cosmologique partage avec lui la propriété d’être universel : des observateurs qui ne sont soumis à aucune accélération et ne subissent aucun effet gravitationnel mutuel peuvent en effet synchroniser leurs montres, et celles-ci resteront en phase tout au long de l’évolution cosmique. De plus, comme le temps de Newton, ce temps cosmologique s’écoule toujours dans le même sens, et c’est ce qui permet de l’utiliser pour retracer l’histoire de l’univers.

Quant à l’origine du temps cosmologique, à l’instar de celle de l’univers lui-même, elle se perd dans les brumes aurorales de l’univers primordial. En effet, admettre le modèle du big-bang, pour un physicien, c’est reconnaître l’impossibilité d’extrapoler indéfiniment vers le passé à l’aide des lois de la physique. Une telle extrapolation conduirait infailliblement à une impasse, c’est-à-dire à un état de l’univers dans lequel les lois de la physique telles que nous les connaissons entreraient en conflit les unes avec les autres, à cause de l’incompatibilité des principes de la physique quantique avec ceux de la Relativité générale. Nous ne savons donc rien de l’origine de l’univers, rien non plus de l’origine du temps, que le terme origine soit pris ici au sens chronologique ou au sens explicatif.
Nous savons aujourd’hui que l’univers a eu une histoire. Est-ce à dire qu’il a eu un début ? La question de l’origine surgit ainsi dès que l’on évoque l’idée d’un commencement. Aussitôt, elle nous dépasse. Par exemple, nous sommes incapables de savoir si l’univers a eu un prélude temporel : est-il apparu dans un temps lui préexistant ou bien son émergence a-t-elle été contemporaine de celle du temps ? Peut-on concevoir le temps sans le changement ? Pour qu’on puisse parler de changement, il faut que quelque chose change, et ce quelque chose, c’est déjà un univers … !

Venons-en à la mécanique quantique, qui fut élaborée dans les premières décennies de ce siècle. La physique classique ne pouvant rendre compte correctement du comportement des atomes, et en particulier des interactions entre matière et lumière, elle fut remplacée par un formalisme révolutionnaire, le formalisme quantique, dont la fécondité concerne aujourd’hui toutes les branches de la physique. Pour décrire l’état d’un système quantique, par exemple une particule, on utilise un objet mathématique que l’on appelle la fonction d’onde du système. En général, cette dernière est une somme de plusieurs termes distincts, chacun des termes correspondant à une valeur possible d’une propriété physique du système (sa position, son énergie …). Une des originalités troublantes de la physique quantique vient de ce qu’elle postule que lorsque l’on fait une mesure sur le système, par exemple une mesure de son énergie, il se produit une modification brutale de la fonction d’onde : un seul terme de la somme qu’elle contient subsiste, correspondant à la valeur de l’énergie qui a été effectivement mesurée. On dit que la fonction d’onde a été réduite par la mesure. D’après l’interprétation courante de la mécanique quantique, le choix du terme de la somme qui subsiste après cette réduction est parfaitement aléatoire, la fonction d’onde avant la mesure permettant seulement de calculer la probabilité que telle ou telle valeur soit sélectionnée.

Qu’en est-il alors de la question du temps en physique quantique ? Pour simplifier, nous ne retiendrons de son formalisme que l’équation de Schrödinger, qui est valable tant que les vitesses restent faibles par rapport à celle de la lumière. Elle permet de calculer l’évolution au cours du temps de la fonction d’onde associée à toute particule. Cette équation est parfaitement réversible, et elle est tout aussi parfaitement déterministe. Le temps qu’elle manipule est donc a priori le temps newtonien. Mais si une opération de mesure est faite sur le système, un seul des résultats de mesure a priori possibles se réalise effectivement. La description mathématique du système est modifiée, de sorte qu’on peut dire que l’acte de mesure implique la production irréversible d’une "marque" sur le système, que l’équation de Schrödinger ne décrit pas. Notons que la flèche qui apparaît là est plutôt étrange, puisque ce sont les mesures faites sur les systèmes qui interviennent dans la création de l’irréversibilité.

En matière de temps, la physique des particules a elle aussi son mot à dire. Les théoriciens de cette discipline ont très habilement su utiliser toute la richesse du concept de symétrie. Chacun comprend bien par exemple que l’image dans un miroir d’une expérience de physique n’est pas identique à l’expérience elle-même : gauche et droite sont inversées. Mais les physiciens ont longtemps cru que cette image correspondait aussi à une expérience de physique, réalisable comme l’autre en laboratoire. C’est cette invariance de la physique par réflexion dans un miroir qu’on appelle la conservation de la parité. L’opération qui, dans le formalisme, correspond à la réflexion dans un miroir, s’appelle en effet la parité. On la note P. Elle consiste à inverser les coordonnées spatiales des particules. On peut démontrer que le fait de dire d’une théorie qu’elle conserve la parité revient à dire qu’aucune expérience qui relève de cette théorie ne permettrait de donner un sens absolu aux notions de droite et de gauche.

Il existe d’autres opérations de symétrie que la parité. Par exemple, dans une réaction faisant intervenir des particules et des antiparticules, on peut par la pensée remplacer chaque particule par son antiparticule et vice versa. Cette permutation de la matière avec l’antimatière s’appelle la conjugaison de charge. On la note C. Une autre opération, notée T, consiste à inverser le sens du temps. Appliquée à un processus quelconque, cette opération revient à dérouler le processus dans le sens opposé à celui où il a effectivement eu lieu. Sous peine de perdre leurs fondements les mieux ancrés (en particulier le principe de causalité, qui en définitive rend nécessaire l’existence de l’antimatière), toutes les théories de la physique prédisent l’invariance des lois de la dynamique par l’opération globale CPT.
Cela signifie que si l’on passe à l’envers le film de l’image dans un miroir de n’importe quel phénomène dans lequel on a échangé particules et antiparticules, on observe un phénomène aussi probable que celui dont on est parti, même s’il est différent. Cette invariance est notamment vérifiée par le fait que la masse et la durée de vie des particules instables est rigoureusement égale à celle de leurs antiparticules. Si l’on appliquait globalement l’opération CPT à notre monde, on obtiendrait un monde qui aurait une autre allure. Par exemple, chaque proton y serait remplacé par un antiproton d’hélicité opposée. Il n’empêche que les équations régissant ce nouveau monde resteraient identiques à celles qui valent dans le nôtre. L’invariance ne s’applique pas au monde lui-même, mais aux équations qui décrivent la dynamique qui s’y produit.

À leur grande surprise, des physiciens découvrirent en 1957 que la loi de conservation de la parité n’est pas respectée par l’une des quatre interactions fondamentales de la nature : l’interaction nucléaire faible, responsable de certains phénomènes de radioactivité. L’image dans un miroir de tels processus ne correspond pas à un phénomène qu’on puisse reproduire.
Ayant constaté que l’invariance par parité n’était pas respectée par l’interaction faible, on démontra que cette dernière violait aussi l’invariance par conjugaison de charge, d’une façon telle que la symétrie globale PC était, elle, préservée. Arrivé à ce point du raisonnement, il ne fallait pas être grand clerc pour conclure que l’invariance par PC, combinée à l’invariance PCT, impliquait l’invariance par T. Ce résultat rassurant ne tint que quelques années. En 1964, une expérience révéla (là encore à la surprise générale) que l’invariance par PC est elle aussi brisée, même si ce n’est que très légèrement, lors de la désintégration de particules étranges qu’on appelle les kaons neutres. Mais alors, PCT étant toujours conservée, si PC ne l’est pas en l’occurrence, c’est que T ne l’est pas non plus ! Trente ans après qu’on l’a découverte, l’origine profonde de cette légère brisure de la symétrie temporelle passé-futur demeure mystérieuse.

Comme nous venons de le voir, chacun des systèmes conceptuels de la physique donne au temps un statut original et particulier. Il n’y a visiblement pas d’universalité du concept de temps, ni d’unité théorique autour de lui. Pour ce qui est de la question de l’irréversibilité, nous avons vu apparaître des bribes de flèche (thermodynamique, cosmologique, quantique), sans pouvoir mettre le doigt sur la flèche-mère de toutes ces fléchettes, qui vaudrait pour la physique tout entière. Il semble de toute façon que ces deux façons de penser, celle qui se fonde sur l’histoire et le temps, et celle qui se fonde sur l’éternité et l’absence de temps, soient deux composantes contradictoires mais inséparables de notre effort pour comprendre le monde. Nous ne pouvons pas expliquer le changeant sans le ramener au permanent, et nous ne savons pas raconter la durée sans imaginer qu’elle monnaie quelque invariance.

Quant aux liens entre le temps du monde et celui de l’âme, ils sont à chercher à la couture de la matière et de la vie. Le temps mathématisé du physicien n’épuise manifestement pas le sens du temps vécu, pas plus que le temps vécu ne donne l’intuition de toutes les facettes du temps physique. À force de schématisation, la physique aurait-elle laissé échapper quelques-unes des propriétés fondamentales du temps ? C’était le point de vue de Bergson, convaincu que la physique – et l’intelligence discursive en général – se faisaient une représentation fausse du temps. Plutôt que d’observer le temps qui s’écoule, l’esprit scientifique se préoccuperait de noter des coïncidences ; il substituerait à la durée un schéma simpliste, celui d’un temps à une dimension, homogène, constitué seulement d’instants qui se succèdent à l’identique. Ce faisant, expliquait Bergson, il oublierait de regarder en face la véritable nature de la durée, qui est invention continue, apprentissage perpétuel, émergence ininterrompue de nouveauté. Les tic-tac répétitifs et esseulés constituant le temps monotone des physiciens ne sauraient donc être la pâte du vrai temps, celui de la vie.
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La relativité, Poincaré et Einstein, Planck, Hilbert

2009-10-01T23:54:00.000-07:00

par Les Terres Bleues

Histoire véridique de la théorie de la Relativité.
Jules Leveugle

« À l’aube du vingtième siècle, un jeune homme de vingt-six ans révolutionne la physique malgré l’opposition de tous les vieux savants. » Depuis cent ans cette belle légende fait rêver bien des étudiants ravis de voir pour une fois un jeune l’emporter sur les vieux … Mais ce n’est qu’un cliché bien éloigné de la réalité. Il est vrai que la réalité est proprement incroyable. Il est aujourd’hui de plus en plus souvent reconnu que Henri Poincaré et Hendrik Antoon Lorentz sont les véritables fondateurs de la théorie de la Relativité et que l’article fondateur d’Albert Einstein en 1905 est une compilation de leurs travaux. Mais on s’est longtemps demandé comment tout cela avait été possible. Il est probable que, dans une période normale, un tel secret partagé par tant de gens n’aurait pas tenu bien longtemps. Mais la Belle Époque n’est pas une période normale, c’est une époque de nationalisme déchaîné dont il nous est difficile de nous faire une idée. Pour les scientifiques allemands de l’Université de Göttingen, il n’était pas pensable de laisser à un Néerlandais, et surtout à un Français, le bénéfice d’une découverte fondamentale sur laquelle ils travaillaient depuis des années ! Il fallait absolument que cette découverte revienne à l’Allemagne. Einstein n’est pas le vrai coupable, il n’est qu’un rouage dans une machination dont le principal responsable est le mathématicien David Hilbert qui jalousait Poincaré au-delà de toute raison et qui a réussi à entraîner dans cette occultation délibérée le physicien Max Planck et son journal scientifique les Annalen der Physik. Les savants français ont eu leur part de responsabilité. Peu d’entre eux ont lu et compris les travaux de Poincaré, aucun ne l’a défendu. Bien entendu ce bouleversement de l’histoire de la Science est très solidement étayé comme il se doit. Tous les documents nécessaires ont été soigneusement recherchés et traduits, et l’on va de surprise en surprise … « L’authentique historiographie brise sans ménagement les images d’Épinal ; elle remplace les stéréotypes et les préjugés par des faits réels, extraits patiemment des archives » (Emmanuel Leroy-Ladurie). Jules Leveugle a gardé de ses études scientifiques un intérêt constant pour l’histoire des sciences car « on ne comprend bien que ce dont on connaît l’histoire » … et la méthode scientifique ne consiste-t-elle pas à remettre en question même ce qui paraît bien établi ?

« La relativité, Poincaré et Einstein, Planck, Hilbert ». Jules Leveugle.
Histoire véridique de la théorie de la Relativité.
29 € 50 aux Éditions l’Harmattan. (Publicité gratuite)

Il faut rendre justice à Henri Poincaré.

Dans ce livre à contre-courant des préjugés habituels sur l’origine et la paternité de la théorie de la Relativité, Jules Leveugle, polytechnicien passionné par son sujet, évoque la genèse de cette théorie et nous fait pénétrer dans les coulisses de la scène où s’est déroulé ce qu’on pourrait presque appeler une tragi-comédie scientifique.
Les principaux protagonistes en sont d’une part Albert Einstein, jeune et brillant physicien mais parfois médiocre mathématicien, ambitieux mais dépassé par le tourbillon médiatique qui l’emporte, et d’autre part, Henri Poincaré, génial mathématicien vieillissant mais parfois médiocre physicien, excessivement timide et modeste.
Gravitent autour de ces deux personnages centraux d’autres éminents savants, tels que Planck ou Hilbert, dont certains sauront reconnaître l’antériorité de Poincaré dans l’élaboration de la Relativité et dont d’autres seront profondément injustes avec celui que d’aucuns considèrent comme le véritable père de cette théorie et comme le dernier grand savant universel.
L’ouvrage de M. Leveugle contribue efficacement à rendre justice à Henri Poincaré, car il est argumenté de façon très solide et très détaillée.
Malgré cette abondance de détails et de documents justificatifs, il se lit sans peine, son sujet étant passionnant, et il nous rappelle que la science n’est pas faite par des êtres désincarnés, mais par des hommes qui parfois peuvent se montrer injustes et ingrats envers leurs rivaux ou leurs précurseurs.

Valéri Astanoff — Intégralité du commentaire client publié le 3 septembre 2008 sur le site amazon.fr .

À lire ci-dessous, une deuxième appréciation de tonalité sensiblement différente au sujet de ce livre sur l’origine de la Relativité restreinte.

Einstein ou Poincaré ?

(…) Jules Leveugle prétend faire « L’histoire véridique de la théorie de la Relativité ». « Véridique » ? Aurait-il besoin de le proclamer si tel était son but ? C’est bien sûr par antiphrase qu’il affiche ce programme : son propos est bel et bien une histoire falsifiée de la théorie. Ce livre difficile à lire – parce qu’il nous submerge de pages et de pages de photocopies de documents sans intérêt – n’est pas d’un historien, mais d’un idéologue.
La rumeur selon laquelle Albert Einstein serait un « génial plagiaire » résonne d’ailleurs actuellement dans une littérature de vulgarisation. Peut-être agacé par le battage médiatique de cette année anniversaire, on souhaite ranimer le débat par du sensationnel. La polémique, lancée au début des années 1950 par Edmund Whittaker, est ancienne. Gérald Holton, un des meilleurs spécialistes de l’histoire de la Relativité restreinte, a montré, et d’autres après lui, pourquoi Einstein était bien le fondateur de la Relativité restreinte : même si Henri Poincaré a apporté nombre d’idées qui vont servir à la Relativité einsteinienne, critique de la simultanéité, redéfinition – insuffisante – du temps, un point sur lequel Thibault Damour a justement mis l’accent, inertie de l’énergie, structure de groupe des transformations de Lorentz, principe de relativité appliqué à l’électromagnétisme – il continue de tenir à l’éther. C’est là son échec.
Poincaré n’a fait, mais c’est déjà beaucoup, qu’apporter des idées très intéressantes. Ces idées, Poincaré ne les consigne pas dans un seul et même texte, nulle part il ne fait de synthèse, nulle part il ne propose « une théorie physique », il passe d’une bonne idée à l’autre sans mettre tout cela en ordre, sans structurer l’ensemble. (…)

Jean Eisenstædt — Extrait d’un point de vue paru dans le magazine Pour la science N°330 d’avril 2005 et publié sur le site pourlascience.fr .

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Admettre une continuité du relatif à l’absolu

2009-09-04T13:10:00.000-07:00

par Pierre Escaffre

« L’absolu, s’il existe, n’est pas du ressort de nos connaissances ;
nous ne jugeons et nous ne pouvons juger des choses que par les rapports qu’elles ont entre elles. »
Georges Buffon

Avant d’aller plus loin, il n’est pas superflu de s’attarder un peu sur l’emploi d’expressions ou de formulations dont l’interprétation peut quelquefois conduire à des ambiguïtés, même à des contresens. Par exemple la phrase du texte précédent affirmant l’absolu comme étant intégral contenait le précepte qu’il ne pouvait pas être une part seulement « d’un système plus vaste et supérieur à lui ». Il n’était néanmoins dans cet argumentaire pas explicitement envisagé le cas où il aurait été l’élément principal d’un ensemble complexe mais « inférieur à lui ».

Or très honnêtement, quoiqu’elle ait occupé et qu’elle occupe encore une place de choix dans l’élaboration de la pensée mystique, ou bien précisément à cause de cela, il faut se demander s’il est justifié de reprendre la thèse, parce qu’en s’attachant sans autre précaution à appliquer les termes du langage courant au modèle physique, on oublie à coup sûr leur aspect « relatif » à leur destination. L’antécédent notoire de l’électricité est une vraie leçon : nord ou sud, plus ou moins n’étant que conventions, c’est par « corrélation » qu’ils se caractérisent.

Et il en va de même quant à l’appréciation à porter sur les mots supérieur, inférieur, extérieur, intérieur, à côté ou ailleurs … la liste n’est pas close de tels signifiants qui perdent leur valeur dès lors qu’il est question d’absolu, d’infini, de total, d’intégral ou d’un équivalent. On doit en tenir compte et ne pas reproduire avec entêtement la faute qui consiste à vouloir fractionner de manière arbitraire, aléatoirement ou selon des critères présumés objectifs une entité qui est, si jamais elle existe, propre à n’être conçue que comme irréductible.

Cette « rose des vents » tirée d’une variante américaine du jeu chinois du mah-jong est insérée ici dans le but d’illustrer la relativité des représentations que nous avons du monde. Les deux points cardinaux figurant l’est et l’ouest se trouvent inversés par rapport à l’usage dans lequel ils permettent habituellement l’orientation des cartes pour la navigation ou la géographie.
Nettement déroutante, pareille anomalie est repérable aussi à la base de notre chandelier à sept branches, cadre géométrique autant que symbolique structurant la deuxième classification des unités atomiques agencée en fonction du nombre de protons de chacun des noyaux. Ou encore à Versailles, dans le parc du château on voit une inversion de la disposition – nord et sud cette fois – de quatre pièces d’eau qui sont constituées des divinités grecques incarnant les saisons.

La raison est fort simple, l’espace se mesure dans les trois dimensions, mais puisqu’en général on ne se sert que des coordonnées du plan, il est sous-entendu que toute observation sur l’axe vertical, celui de l’altitude, doit être effectuée d’un point de vue plongeant en direction du sol. Logiquement par contre, changeant de perspective, si on lève les yeux pour contempler le ciel, on pourra remarquer que la permutation marquée par la boussole bien qu’assez étonnante n’en correspond pas moins à la réalité et traduit strictement l’optique alternative : une vision de bas en haut vers le cosmos, pour rester dans le ton n’hésitons pas à dire vers … l’étendue céleste.
Soulignons au passage qu’il est indispensable pour des motifs pratiques de pouvoir s’accorder tacitement ou non sur l’option retenue, et qu’agissant ainsi on valide de fait une « non-parité » dont l’un des résultats est de discriminer la gauche de la droite ou bâbord de tribord.

L’intention demeurant d’étudier l’absolu de façon rigoureuse, il n’est pas acceptable d’espérer contourner grâce au vocabulaire ou à quelques accents de rhétorique pure le problème de fond d’avoir à concilier les spécificités d’un « être » indivisible avec la multitude et la diversité des éléments qui forment, du moins en apparence, la matière concrète y compris le vivant.
Par voie de conséquence, si réponse il y a quant à la nécessaire solution de continuité entre les choses, n’en déplaise à Buffon, elle est bien du ressort de notre connaissance. Car à recherche libre, exigence plus grande : on ne déclare aucun périmètre interdit. Et par définition, l’absolu doit inclure l’intelligence aiguë ou la crasse ignorance que nous avons de lui.
Mais si nous ne pouvons juger que du rapport entre objets et substances et pas de leur essence, c’est que fatalement l’explication est là ! Dans le rapport lui-même. Nulle révélation et rien de stupéfiant en ce bilan d’étape : l’absolu est lisible comme étant l’amalgame de tout le relatif.

À suivre. → Merci de patienter, la suite est en cours d’écriture.
→ Cliquer ici pour retrouver le premier volet de la série du relatif à l’absolu.
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Philosophie de la physique

2009-08-03T05:03:00.000-07:00

par Les Terres Bleues

Dialogue à plusieurs voix autour de controverses contemporaines et classiques.
Ouvrage dirigé par Léna Soler

Ce livre traite de questions épistémologiques controversées à propos des sciences. Il le fait sous la forme originale et conviviale d’une série de dialogues mobilisant six protagonistes, scientifiques et / ou philosophes des sciences d’orientations différentes. Ces dialogues écrits témoignent de l’état actuel d’une discussion évolutive toujours active, engagée entre certains des auteurs, il y a plus de dix ans. Ils prennent ici pour point de départ les réflexions épistémologiques et philosophiques développées par deux physiciens, Bernard d’Espagnat et Hervé Zwirn, dans des publications récentes.

Les échanges abordent deux types de questions. D’une part, des questions transversales, susceptibles d’être posées à propos de chacune des diverses sciences contemporaines : nature du progrès scientifique, prétention des théories scientifiques à la vérité, limites de la connaissance humaine, caractère contingent ou inévitable des résultats de notre science, conséquences de l’existence de théories incompatibles ayant les mêmes implications expérimentales, différences fondamentales caractéristiques de la posture du scientifique et de celle du philosophe … D’autre part des questions plus spécifiques liées à l’interprétation de la physique contemporaine : déterminisme et physique quantique, comparaison entre mécanique quantique standard et théories à variables cachées de Bohm, apports de la théorie de la décohérence pour l’interprétation des relations entre physiques classique et quantique … Puissent les lecteurs trouver là matière à affiner leurs conceptions de la nature de la science, à l’image de ce qu’a induit chez les auteurs l’échange vivant dont le présent écrit fixe une étape.

« Philosophie de la physique ». Ouvrage dirigé par Léna Soler.
Contributeurs : Michel Bitbol, Pascal Engel, Paul Gochet.
17 € 50 aux Éditions l’Harmattan. (Publicité gratuite)
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Appréhender le mouvement du relatif à l’absolu

2009-07-01T09:18:00.000-07:00

par Pierre Escaffre

« Tout est relatif, et cela seul est absolu. »
Auguste Comte

Certains vont à bon droit se demander pourquoi un tel questionnement qui relève plutôt de la métaphysique apparaît sur ce site dont le but annoncé est de faire connaître puis de développer avec la trilectique une nouvelle approche à visée scientifique de la réalité. Et effectivement, si le mot relatif n’a jamais effrayé ni rebuté personne, le terme d’absolu, chargé de tant de maux infligés dans l’histoire aux penseurs hors le dogme et aux esprits critiques, le terme d’absolu, avis d’inquisition contre les hommes libres et contre le progrès, le terme d’absolu, en soi tout un programme de sujétion à « l’ordre », le terme d’absolu est un vrai repoussoir.

Malgré ce lourd passif qui légitimement devrait le condamner à ne plus savoir être associé par quiconque au domaine accessible à la parole humaine, le concept d’absolu interpelle toujours et très profondément les mortels que nous sommes. S’il est évidemment largement préférable de ne pas amener la moindre goutte d’eau au moulin diabolique des docteurs de la foi ou des théologiens à l’affût du blasphème et traquant l’hérétique que de mettre en danger les libertés publiques face à des intégristes dans une controverse où les raisonnements bâtis sur la logique ne sont pas entendus, il faut quand même admettre qu’il est préjudiciable pour l’émancipation de toutes les consciences de céder le terrain de « la quête du sens » aux seules religions.

L’absolu, c’est ce dont l’existence, la réalisation ou la valeur est indépendante de toute condition de temps, d’espace et de connaissance. Le relatif, c’est au contraire, ce qui devrait être comparé avec la moyenne des notions, des choses ou des êtres de même espèce, et ne peut être évalué en soi, d’une façon indépendante.

Trésor de la langue française informatisé (TLFI) — Cité sur MaPhilo.net .

Il paraît ambitieux voire présomptueux touchant à l’absolu de vouloir obtenir d’une définition qui fasse consensus, qu’elle arrive à cerner en un simple énoncé la signification de ce curieux « objet » à nul autre pareil, suprême par nature et forcément unique, on l’oublie trop souvent, dont la compréhension elle-même se trouve être l’enjeu au cœur de maintes polémiques.
Il fallait cependant choisir d’en donner une pour ouvrir le débat. Ce fut donc celle-ci qui offre l’avantage, outre sa concision, d’opposer en deux phrases l’idée de relatif à celle d’absolu. La condition de temps à laquelle il est fait nommément référence, doit être appréciée de manière univoque dans l’esprit de « durée », pas dans celui de « flèche ».

Première observation qui généralement ne prête pas le flanc à la contestation, l’absolu ne peut pas n’être qu’une partie d’un système plus vaste et supérieur à lui car dans cette hypothèse, ce serait ce système qui devrait emporter le qualificatif de principe absolu. Consécutivement, s’il existe en substance d’un point de vue physique, il sera synonyme de l’intégralité.
Rien d’extraordinaire, il faut le reconnaître, n’a été allégué afin de parvenir à cette déduction. Pourtant ce caractère – celui d’être total – conforme à l’argument rappelé en amont d’être sans homologue, détermine déjà l’attribut essentiel de sa constitution, et répond par avance à l’objection suivante : est-il déraisonnable d’en retenir plusieurs vus à égalité ?

Ceci est impossible, catégoriquement, car au moins l’un d’entre eux engloberait les autres, ou aucun sur le nombre n’exprimerait le tout. Automatiquement, si l’absolu finit par être défini, il y en aura un seul. Une propriété qui scientifiquement pourrait se voir traduite par singularité.
Au niveau théorique, la singularité désigne des régions de l’univers où la densité supposée de la masse-énergie deviendrait infinie, phénomène associé à celui des trous noirs, ou parfois, au big-bang. Densité infinie ? — C’est une inattention. Énorme, gigantesque ou incommensurable, oui, mais pas infinie ! Sauf, si l’on est capable de dire en la matière ce qu’est l’infinitude, et malheureusement, il ne semble pas que l’on se soucie de ça.

→ Cliquer ici pour atteindre le deuxième volet de la série du relatif à l’absolu.
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Réétudier la constante de gravitation

2009-06-01T09:21:00.000-07:00

par Pierre Escaffre

G, la constante de gravitation ne devrait-elle pas à la lumière des connaissances d’aujourd’hui
être réévaluée et re-précisée ?

En électricité par exemple, on a attribué les signes plus et moins un peu à la va-vite, et il faut reconnaître que l’on a aujourd’hui une charge élémentaire de valeur négative. Ce n’est pas grave, il s’agit simplement d’une convention. Mais qu’est-ce qui nous garantit qu’on n’a pas fait pareil en choisissant le (+1) mètre comme étalon de longueur ? On pourra observer que la phrase « deux corps se rapprochent d’une certaine distance » est exactement équivalente à celle-ci : « deux corps s’éloignent de ladite distance », mais la grandeur mesurée étant alors précédée du symbole négatif. Juste une histoire de consensus implicite.

Pour illustrer ce propos, voici deux formules très connues dans lesquelles la distance apparaît élevée au carré, c’est-à-dire que dans ces cas-là, le signe retenu n’a aucune importance :
-- Loi de Coulomb sur l’électrostatique : f = k . | q | . | q’ | / d².
-- Loi de Newton dite de la gravitation universelle : f = G (m.m’) / d².
Cependant les forces, elles, étant orientées, on parle en conséquence soit d’attraction soit de répulsion. Avec la loi de Coulomb, c’est presque automatique, on calcule en fonction des valeurs absolues des charges électriques, et l’on traduit par attraction des signes opposés et répulsion des signes identiques. Jusque là, tout va bien. Mais chez Newton, on parle de façon univoque d’attraction entre masses, sans s’en inquiéter davantage, et pour cause, la valeur de la masse étant posée en soi, elle est déjà écrite en valeur absolue, consécutivement on ne sait toujours pas sur quelle grandeur s’appuie la convention de signe. Serait-ce alors sur G ? Et aurions-nous affaire à une « répulsion » universelle associée à une « étendue » négative ? Comment ne pas se demander si en attribuant de manière arbitraire des valeurs strictement positives à la fois à la masse d’unité SI (+) 1 kg ainsi qu’à l’espace d’unité (+) 1 m, on n’a pas subrepticement conféré à la constante de gravitation G, la qualité de représentation d’une « attraction » universelle entre masses ? On a fait preuve d’une plus grande prudence quant à l’interaction forte pour laquelle g, la constante de couplage est de signe contraire g _p = – g _n suivant qu’elle se rapporte au proton ou au neutron, et où l’interaction est théorisée comme étant un échange de pions neutres ou positifs entre les nucléons.

Il n’est évidemment pas question d’intenter à Newton une sorte de procès rétroactif. À son époque, on ignorait totalement que la plus grosse partie de la masse était constituée de particules électriquement neutres ou positives. Mais aujourd’hui nous le savons, il n’est donc pas normal de ne pas s’inquiéter sur le « sens-même » de la constante G, et en étant cohérents de chercher à savoir qui dans l’interaction gravitationnelle joue le rôle du ou des pion(s). La justification actuelle à travers les valeurs différentes des spins, respectivement 1 et 2, des champs électromagnétique et de gravitation accréditerait plutôt l’idée de la coexistence de deux espaces tri-dimensionnels aux propriétés topologiques distinctes quoique partiellement symétriques, qui seraient superposés l’un à l’autre voire complètement enchevêtrés organisant ainsi un authentique maillage cosmique quantique, phénoménal et global.

Dans une telle optique, on devrait considérer avec la plus grande attention le fait que le terme de symplectique servant à qualifier la géométrie utilisée notamment mais pas uniquement en mécanique céleste est un adjectif formé à partir d’un mot grec signifiant « qui entrelace ».
Serait-ce vraiment là un pur effet du hasard, ou cela indiquerait-il mathématiquement la présence d’un caractère physique sous-jacent encore méconnu et donc sous-estimé ?
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Encore le chat de Schrödinger (IV)

2009-05-27T08:46:00.000-07:00

Discussion sur le forum Futura-sciences
Quatrième partie : messages 20 à 26

■ # 20 Envoyé par µ100fil le 22/05/09 à 10h57

Citation de Les Terres Bleues

Pour changer de registre, je dirai que j’essaie d’exprimer que la « réalité » est foncièrement indéterminée et que la physique quantique nous permet de comprendre cela.

Oui, mais la difficulté c’est qu’elle nous apparaît à l’échelle macroscopique foncièrement déterminée, indépendamment des métaphores relatives à la MQ que l’on puisse faire. Ne pourrait-on pas aussi dire sur ton exemple que l’indétermination (à l’échelle macroscopique) est liée à un manque d’information ? Ce que nous traduisons par le chat est plus ou moins « vivant » et « mort » : lambda |vivant> + mu |mort>.

Patrick

■ # 21 Envoyé par µ100fil le 22/05/09 à 12h09

Bonjour,

Pourquoi avoir choisi un grand nombre de chats ? La loi des grands nombres permet de noyer l’incertitude unitaire dans la probabilité de l’ensemble, non ? Cela conduit à l’effet inverse, c’est à dire rendre déterministes des phénomènes unitaires qui sont intrinsèquement indéterministes.

La loi des grands nombres vient restaurer une forme de déterminisme (le déterminisme statistique).

Patrick

■ # 22 Envoyé par Ising le 22/05/09 à 13h00

Citation de µ100fil

# 21 (…)

Le problème du chat de Schrödinger, ce n’est pas l’indéterminisme, c’est surtout que c’est une expérience de pensée qui montre que la distinction entre monde quantique et monde classique postulée par l’interprétation de Copenhague est plus floue qu’on ne le pense …

A+

Ising

■ # 23 Envoyé par µ100fil le 22/05/09 à 13h00

Citation de Ising

# 22 (…)

Je pense que cela, tout le monde l’avait compris. C’est une métaphore qui se veut faire passer un message, le problème de la mesure.

Patrick

■ # 24 Envoyé par Les Terres Bleues le 22/05/09 à 15h24

Salut,

D’avoir choisi un grand nombre de chats n’indique aucune volonté de noyer le poisson (de Schrödinger ?) parce qu’il reste toujours possible d’interrompre l’expérience de pensée juste après le premier essai. Le but est simplement de tenter de montrer que la différence entre physique quantique et physique classique ne réside pas là, car au niveau macroscopique la même indétermination existe aussi, sauf qu’on la néglige.
Tout l’art est de ne négliger que les éléments que l’on peut se permettre de négliger sans nuire à la compréhension globale du problème. Mais si l’on était « idéalement rigoureux », dans le cas de la vitesse de la voiture qui roule à 180 km/h par exemple, il faudrait tenir compte du fait qu’il est impossible, même au niveau macroscopique donc, de connaître simultanément avec une précision infinie à la fois la vitesse et la position du véhicule. Dans la pratique, on s’arrange pour croire que c’est possible, mais « objectivement » ce n’est pas vrai.
Et en prolongeant l’idée, il serait nécessaire d’intégrer le fait que la vitesse exacte ne pourrait être connue avant sa mesure, même en disposant du maximum d’informations sur le système. Peut-être que le contraire serait intellectuellement plus confortable, mais il faut admettre bon gré, mal gré, que le déterminisme ne caractérise pas la nature. Et si l’on savait écrire la fonction d’onde d’une personne qui passe sous une échelle, celle-ci devrait faire apparaître, entre autres, la probabilité non-nulle que cette personne se retrouve au moment de la mesure recouverte de peinture.

Cordiales salutations.

■ # 25 Envoyé par µ100fil le 22/05/09 à 15h42

Citation de Les Terres Bleues

Mais si l’on était « idéalement rigoureux », dans le cas de la vitesse de la voiture qui roule à 180 km/h par exemple, il faudrait tenir compte du fait qu’il est impossible, même au niveau macroscopique donc, de connaître simultanément avec une précision infinie à la fois la vitesse et la position du véhicule.

Pourtant dans le modèle classique la notion de vitesse instantanée fait sens. Dérivée de l’espace par rapport au temps en un point donné. Par contre effectivement la mesure se fait par effet Doppler : un émetteur envoie des ondes radio, qui sont réfléchies par la cible et détectées par un récepteur au même endroit que l’émetteur. On est limité par la vitesse c d’un signal d’information.

Patrick

■ # 26 Envoyé par Les Terres Bleues le 22/05/09 à 16h17

Citation de µ100fil

Pourtant dans le modèle classique la notion de vitesse instantanée fait sens. Dérivée de l’espace par rapport au temps en un point donné.

Et oui.

La dérivation elle-même n’étant que le procédé mathématique mis en œuvre, elle ne peut expliquer le fait qu’au niveau macroscopique, il y ait un ou des paramètres qui ne correspondent en réalité qu’à une (très bonne) approximation d’un point de vue physique.
Il ne peut donc s’agir que de l’espace ou du temps voire de l’espace-temps.
Mais nous savons bien que rien n’est absolu.

Cordiales salutations.

→ Cliquer ici pour retrouver le premier message de cette discussion.
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Encore le chat de Schrödinger (III)

2009-05-27T08:45:00.000-07:00

Discussion sur le forum Futura-sciences
Troisième partie : messages 16 à 19

■ # 16 Envoyé par Fautons le 22/05/09 à 00h25

Citation de Bêtatron

Je ne vois pas bien ce qu’est une "soupe d’ondes", mais il est certain que la particule, parmi ses divers déguisements, a bien celui de l’onde !

Ne serait-ce pas la preuve de la nature profondément ondulatoire de la particule …
Une soupe d’onde, c’est un ensemble d’ondes de différentes énergies qui s’est trouvé extrêmement concentré à une période donnée de l’existence de l’univers, tellement concentré que la totalité de cette énergie a courbé notre univers en différents points tel que cette soupe s’est retrouvée piégée dans un très petit volume par un champ en 1/r². Ce, tel que la totalité des chemins de propagation de ces ondes sont prisonniers à l’extérieur de notre zone de connaissance puisque pour s’échapper, il faudrait que les ondes dépassent leur propre vitesse de propagation ce qui est impossible.
Ainsi, cette soupe évoluerait par elle-même avec ses règles d’addition, d’annihilation et ses préférences de localisation dans son univers fermé … Ainsi, les seules interactions avec "l’extérieur" se feraient par le biais d’effets de bords avec des champs électriques et magnétiques qui seraient bien souvent d’une longueur supérieure au rayon de courbure de la zone piégée … mais aussi par la "masse" ou somme des énergies de toute cette soupe d’ondes … qui, elle, pourrait agir par delà l’horizon de cette "particule".
En voyant les choses comme cela, il n’y a plus de déguisement …

■ # 17 Envoyé par Les Terres Bleues le 22/05/09 à 00h38

Citation de Bêtatron

Cite-moi un seul cas en dehors de la phy Q où on ait pu mettre en évidence un véritable hasard (sans aucune cause) ? Je parle en Physique, pas en mathématiques !

Pile ou face, le lancer de dés ou la roulette au casino ne sont-ils pas essentiellement basés sur l’intervention du hasard ? Mais je crois que je parle d’une chose et toi d’une autre. Le débat d’aujourd’hui n’est pas centré sur la question de la désintégration mais sur le paradoxe apparent qui consiste à transférer par un enchaînement logique l’indétermination de la physique quantique jusqu’à l’échelle macroscopique.

Citation de µ100fil

La notion d’indétermination d’un état quantique semble être plus fondamentale que la notion de probabilité. Le chat est plus ou moins « vivant » et « mort ».

Je ne suis pas assez versé dans le sujet pour apprécier toute la subtilité de la différence que tu évoques. Je remarque qu’il y a quelques messages à peine, tu interrogeais sur le fait de savoir s’il était « exact de dire que le chat est mort et vivant ? »
Serais-tu par hasard toi aussi dans la plus grande indétermination quant à ce phénomène ?
Plus sérieusement, il me semble qu’encore une fois, je n’arrive pas à m’expliquer convenablement afin de me faire comprendre. Ce que je cherche à faire valoir, c’est que l’on considère comme une évidence qu’à l’échelle macroscopique les états superposés n’existent pas (qu’un chat n’est pas à la fois mort et vivant), et ce que je pensais avoir montré, c’est que la fonction d’onde du chat de Schrödinger, si tant est que l’on puisse l’écrire, devrait nécessairement faire apparaître cette indétermination, cela, que « le » chat soit perdu au milieu des 23 799 autres, ou qu’il soit le premier d’entre eux et que l’expérience soit dès lors interrompue.
Pour changer de registre, je dirai que j’essaie d’exprimer que la « réalité » est foncièrement indéterminée et que la physique quantique nous permet de comprendre cela. Effondrement de la fonction d’onde, décohérence ou que sais-je encore, selon moi tout se joue là, tout se décide entre nombres réels et complexes au niveau quantique.

Cordiales salutations.

■ # 18 Envoyé par µ100fil le 22/05/09 à 09h08

Citation de Les Terres Bleues

Serais-tu par hasard toi aussi dans la plus grande indétermination quant à ce phénomène ?

Oui, comme beaucoup je pense. La physique classique nous avait habitué à ce que la quantité physique à mesurer préexiste à la mesure. Si un radar mesure la vitesse d’une voiture à 180 km/h sur l’autoroute, cette vitesse préexistait à sa mesure par le gendarme.
Maintenant on peut imaginer que la voiture soit dans un état de superposition linéaire de deux vitesses |v> = racine de (1/3) |120 km/h> + racine de (2/3) |180 km/h>. Le gendarme mesurerait alors une vitesse de 120 km/h avec une probabilité de 1/3 et une vitesse de 180 km/h avec une probabilité de 2/3, mais il semble être erroné de penser que l’un des deux résultats existait avant la mesure.
L’état physique d’un système quantique est représenté par un vecteur de l’espace de Hilbert (en général de dimension infinie). Si j’ai bien compris la projection du vecteur d’état est appelée dans l’interprétation de Copenhague "réduction du vecteur d’état", ce qui semble éviter d’avoir à se poser des questions sur le processus de mesure.

Patrick

■ # 19 Envoyé par Bêtatron le 22/05/09 à 10h16

Citation de Les Terres Bleues

Pile ou face, le lancer de dés ou la roulette au casino ne sont-ils pas essentiellement basés sur l’intervention du hasard ? Mais je crois que je parle d’une chose et toi d’une autre. Le débat d’aujourd’hui n’est pas centré sur la question de la désintégration mais sur le paradoxe apparent qui consiste à transférer par un enchaînement logique l’indétermination de la physique quantique jusqu’à l’échelle macroscopique.

Bonjour,

Je vois bien sur quoi porte le débat, mais si j’ai dit ça, c’est parce qu’il me paraît que si on veut trouver l’origine du problème (mondes multiples ou pas, etc.) il vaudrait mieux comprendre la nature du hasard qui est tout de même à la source-même du problème : si le résultat de la mesure n’était pas indéterminé, on ne se demanderait pas s’il existe avant elle !

Les hasards de casino sont des hasards déterministes : la MQ certes intervient in fine dans la position du dé, mais même sans MQ, les résultats nous paraîtraient exactement aussi aléatoires. Cela tient seulement au grand nombre de paramètres incontrôlables, mais qui eux, individuellement, se contrôlent parfaitement bien (hors MQ, j’entends).

→ Cliquer ici pour atteindre le message suivant, le vingtième de cette discussion.
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Encore le chat de Schrödinger (II)

2009-05-27T08:44:00.001-07:00

Discussion sur le forum Futura-sciences
Deuxième partie : messages 7 à 15

■ # 7 Envoyé par Bêtatron le 21/05/09 à 18h14

Bonjour,

Je ne vois pas du tout ce que la multiplication des boîtes apporte.
Sauf qu’au lieu d’un chat de Schrödinger, on en a 23 800.
Mais pour chaque boîte, le mystère reste le même.
Même si chaque chat est vraiment mort juste après la désintégration correspondante, cela ne prouve qu’une chose : sur 23 800 boîtes, on reste incapable de dire lesquelles vont voir une désintégration, chose que l’on sait depuis des lustres.
Le vrai problème, il est à la source : c’est le hasard quantique. Ce qui donne la peau dure au paradoxe, c’est que la Physique jusqu’ici, malgré ses immenses succès, échoue à expliquer pourquoi un phénomène se produit par hasard, sans cause aucune. Et pour cause !!!

■ # 8 Envoyé par Mariposa le 21/05/09 à 18h20

Citation de Bêtatron

# 7 (…)

Il est vrai que la MQ s’appuie sur un hasard intrinsèque, mais cela n’a rien à voir avec le problème de la mesure quantique et du chat de Schrödinger.

■ # 9 Envoyé par Bêtatron le 21/05/09 à 18h20

En fait, la physique peine à se sortir de son héritage Boltzmannien. La physique statistique était si pertinente dans certains domaines que lorsqu’on s’est retrouvé face aux particules élémentaires, on s’est dit qu’on pouvait appliquer la même recette. Mais subrepticement, est venu se rajouter presque sans qu’on y prenne garde, cet élément pourtant non négligeable : là, les choses arrivent sans cause.
Il y a eu comme un passage à la limite. De causes infinitésimales, impondérables, non mesurables, on a glissé doucement vers le "sans cause". Mais ça change tout. Tout comme la vitesse c change tout par rapport à une vitesse infiniment voisine de c.

Bonjour, Mariposa, je crois qu’on s’est croisé !

■ # 10 Envoyé par µ100fil le 21/05/09 à 18h38

Bonjour,

Si on est capable d’exploiter, pour faire des calculs, le principe de superposition quantique, c’est qu’il possède une certaine "réalité".
La décohérence devient même un frein au développement de l’informatique quantique. Il semblerait qu’actuellement on sache faire 10 000 opérations sur 1 bit avant décohérence.

Patrick

■ # 11 Envoyé par Fautons le 21/05/09 à 19h24

Citation de Coincoin

Et dans le cas où il n’y a qu’un seul chat ?
Dans l’expérience des fentes de Young, on observe des interférences même en envoyant les particules une par une.

Ne serait-ce pas la preuve de la nature profondément ondulatoire de la particule …
Une sorte de soupe d’ondes maintenues "dans la même malle" par un champ en 1/R² relativiste ?

■ # 12 Envoyé par Les Terres Bleues le 21/05/09 à 20h07

Citation de Bêtatron

# 9 (…)

De mon point de vue, le hasard n’a pas attendu la Mécanique quantique pour intervenir dans l’évolution des phénomènes physiques. Il n’est donc pas né avec ces théories-là, et ce n’est pas à cause de lui (ou grâce à lui) qu’a été avancé le paradoxe du chat de Schrödinger. Cette histoire de chat permet juste de mettre en avant le problème de la superposition d’états qui ne s’observe pas au niveau macroscopique et donc celui de la "mesure", pas celui de la radioactivité qui, en l’occurrence, ne sert qu’à dresser le tableau. Ce n’est pas parce que l’on ignore quelle particule va se désintégrer, que la désintégration est sans cause. La question à mon avis serait parfaitement équivalente si au lieu d’un noyau instable, on choisissait de déclencher le dispositif par l’intermédiaire de tout autre intervenant quantique aléatoire.

Je ne crois pas que la recherche scientifique se soit donné pour objectif de connaître à l’avance les résultats du Loto, non ?

Cordiales salutations.

■ # 13 Envoyé par µ100fil le 21/05/09 à 20h28

Bonjour,

La notion d’indétermination d’un état quantique semble être plus fondamentale que la notion de probabilité. Le chat est plus ou moins « vivant » et « mort ».

Patrick

■ # 14 Envoyé par Bêtatron le 21/05/09 à 21h59

Citation de Les Terres Bleues

De mon point de vue, le hasard n’a pas attendu la Mécanique quantique pour intervenir dans l’évolution des phénomènes physiques.

C’est ton point de vue et je le respecte … mais cite-moi un seul cas en dehors de la phy Q où on ait pu mettre en évidence un véritable hasard (sans aucune cause) ? Je parle en Physique, pas en mathématiques !
Le déterminisme prévalait jusqu’en 1920.

■ # 15 Envoyé par Bêtatron le 21/05/09 à 22h01

Citation de Fautons

Ne serait-ce pas la preuve de la nature profondément ondulatoire de la particule …
Une sorte de soupe d’ondes maintenues "dans la même malle" par un champ en 1/R² relativiste ?

Je ne vois pas bien ce qu’est une "soupe d’ondes", mais il est certain que la particule, parmi ses divers déguisements, a bien celui de l’onde !

→ Cliquer ici pour atteindre le message suivant, le seizième de cette discussion.
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Encore le chat de Schrödinger (I)

2009-05-27T08:42:00.000-07:00

Discussion sur le forum Futura-sciences
Première partie : messages 1 à 6

■ # 1 Envoyé par Les Terres Bleues le 21/05/09 à 15h37

Étrangement le matin suivant, le chat était toujours vivant …

Bonjour,

Afin de varier un peu la présentation de ce thème récurrent, j’ai préféré introduire mon propos par cette petite fantaisie car la répétition de ce questionnement sur l’expérience de pensée du chat de Schrödinger doit commencer vraisemblablement à fatiguer certains.

Venons-en tout de suite au fond de la proposition : n’y aurait-il pas en fait comme un défaut intrinsèque dans l’idée même de chercher à étendre au monde macroscopique la théorisation que nous inférons de la physique quantique ? Non qu’il existe une démarcation concrète entre les deux domaines, mais bien plutôt et simplement parce qu’il reste possible de distinguer un chat d’un autre, alors que cette discrimination n’est pas légitime à l’échelle des particules.
Je m’explique : l’hypothèse correcte, selon moi, ne serait pas de considérer le cas d’un chat à l’intérieur d’une boîte dans un état superposé à la fois mort et vif, mais celle d’un grand nombre de chats, disons 23 800 par exemple (pourvu que les associations de défense des animaux ne m’attaquent pas en justice) dans autant de boîtes contenant un dispositif expérimental identique.

À l’issue de la période au bout de laquelle la probabilité que la désintégration de la particule ait eu lieu, atteint une sur deux, il y a statistiquement 11 900 boîtes dans lesquelles elle s’est produite, et en conséquence 11 900 chats morts mais il y a en autant de vivants. Si à ce moment-là on choisit une boîte au hasard, nous avons bien une chance sur deux de trouver le chat vivant, mais nous ne le saurons qu’en soulevant le couvercle.
En clair, le chat est soit mort soit vivant (ce qui ne heurte plus le sens commun), mais il a bien la probabilité d’une sur deux d’être l’un ou l’autre, c’est-à-dire au total 100 % mort et vivant (ce qui est en accord avec les postulats quantiques), donc sa fonction d’onde, si l’on peut dire, doit obligatoirement représenter avant la mesure (avant d’ouvrir la boîte) cette superposition d’états.

On pourrait voir ainsi que le paradoxe s’est évaporé au moment où le chat est devenu indiscernable des autres.

Merci de bien vouloir faire part de vos observations sans trop me massacrer.

Cordiales salutations.
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Est-ce que peut-être j’aurais et je n’aurais pas sauvé le chat de Schrödinger ?

■ # 2 Envoyé par Coincoin le 21/05/09 à 16h20

Salut,

Et dans le cas où il n’y a qu’un seul chat ?
Dans l’expérience des fentes de Young, on observe des interférences même en envoyant les particules une par une.
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Encore une victoire de canard !

■ # 3 Envoyé par µ100fil le 21/05/09 à 16h21

Citation de Les Terres Bleues

c’est-à-dire au total 100 % mort et vivant

Est-il exact de dire que le chat est mort et vivant ?
http://fr.wikipédia.org/Le chat de Schrödinger

Patrick
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L’imagination est plus importante que le savoir. (Albert Einstein)

■ # 4 Envoyé par Les Terres Bleues le 21/05/09 à 17h02

Citation de Coincoin

Et dans le cas où il n’y a qu’un seul chat ?
Dans l’expérience des fentes de Young, on observe des interférences même en envoyant les particules une par une.

Sans être catégorique, il me semble que dans ma proposition rien n’oblige à réaliser les 23 800 expériences simultanément. Elles peuvent très bien être pensées successivement, le résultat final devrait demeurer identique : on ne peut connaître l’état du chat qu’en ouvrant la boîte, même si c’est la première, et auparavant sa "fonction d’onde" pour être valablement prédictive doit tenir compte de la probabilité de 50 % mort et 50 % vivant.
Selon ce que j’en comprends, l’expérience porte sur le paradoxe des "états superposés" au niveau macroscopique et non sur la nature duale (ondulatoire et corpusculaire) de la matière et de l’énergie, mais là, j’atteins déjà la limite de mon domaine d’incertitude.

Citation de µ100fil

Est-il exact de dire que le chat est mort et vivant ?

Tu m’as déjà fait observer à plusieurs reprises que Wiki n’est pas infaillible. Ceci dit, il ne s’agit sur ce point que de s’entendre à propos de la signification des termes employés.
Pour moi, et dans mon message l’expression de « 100 % mort et vivant » ne recoupe que l’idée de l’union de l’ensemble des 50 % de "probabilité mort" avec celui des 50 % de "probabilité vivant". Mais ça n’est peut-être pas très rigoureux, je te l’accorde.

Cordiales salutations.

■ # 5 Envoyé par Mariposa le 21/05/09 à 17h28

Citation de Les Terres Bleues

Étrangement le matin suivant, le chat était toujours vivant …

Venons-en tout de suite au fond de la proposition : n’y aurait-il pas en fait comme un défaut intrinsèque dans l’idée même de chercher à étendre au monde macroscopique la théorisation que nous inférons de la physique quantique ? Non qu’il existe une démarcation concrète entre les deux domaines, mais bien plutôt et simplement parce qu’il reste possible de distinguer un chat d’un autre, alors que cette discrimination n’est pas légitime à l’échelle des particules.

Bonjour,

Ton interrogation est tout à fait pertinente.
Seulement tu arrives trop tard car ce problème entre Mécanique quantique et Mécanique classique a été résolu ces 15/20 dernières années. On appelle ça la théorie de la décohérence en rapport avec la problématique de la mesure, sinon ça fait partie d’un cadre plus large que l’on appelle la théorie quantique des systèmes ouverts.

■ # 6 Envoyé par µ100fil le 21/05/09 à 18h03

Bonjour,

Cela ressemble au bit quantique pouvant avoir comme état |0> ou |1> ou 1/racine de 2 (|0> + |1>) …
Un qu-bit peut théoriquement prendre toutes les valeurs d’états intermédiaires entre 0 et 1, c’est à dire lambda |0> + mu |1>. Cette superposition semble pouvoir être exploitable pour faire des calculs. Donc pourquoi ne pas vouloir la considérer comme un "être" physique qui fait sens ?

Patrick

→ Cliquer ici pour atteindre le message suivant, le septième de cette discussion.
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De la réalité au réel en physique

2009-05-02T05:09:00.000-07:00

par Pierre Escaffre

« Il n’y a donc pas de constantes dont les valeurs numériques puissent être modifiées sans que la théorie ne soit détruite. »
Albert Einstein in Autobiographie scientifique — (1949)

Bien souvent cette phrase a donné à penser, afin d’élaborer de façon rigoureuse puis de pérenniser toute idée susceptible de faire progresser notre compréhension de la réalité, qu’il était nécessaire d’écarter des constantes sujettes à caution. Dans quelques cas parfois et dans une visée plus utilitariste, on cherchait à trouver « la théorie ultime » qui nous aurait alors permis de calculer, pourquoi pas de déduire leur valeur numérique à partir d’hypothèses conçues au préalable, impliquant forcément, sans oser l’avouer car c’est paradoxal, de disposer d’abord d’une forte intuition, l’approche rationnelle n’intervenant qu’ensuite.

Or, l’histoire des sciences depuis le XVII^ème confirme simplement qu’il n’y a pas d’avancées qui n’aient été liées à la manière dont on a considéré ces fameuses constantes. De la gravitation aux Relativités, des principes qui fondent la thermodynamique jusqu’aux derniers modèles quantiques actuels, on a toujours chargé « les résultats acquis » du rôle primordial dans l’édification des conventions nouvelles. Mais c’est là qu’apparaît indubitablement la source du problème ! Par quel bout qu’on la prenne, une telle méthode est contre-productive, car immédiatement après l’observation, on est déjà placé dans l’interprétatif, donc on s’appuie de fait sur le raisonnement précédant le constat, au sens propre du mot, sur un présupposé.

Ces termes invariables à travers les époques, qualitativement, se doivent d’être lourds de signification au delà du hasard. Et en tant que symboles révélant des rapports entre grandeurs concrètes qui sont soit des limites soit des proportions fixes voire des équilibres réglés par la nature, ces diverses constantes gardent un caractère vraiment inestimable qu’il faut impérativement vouloir privilégier pour comprendre le reste, c’est-à-dire le cadre dans lequel évoluent les forces étudiées et leurs interactions, quitte à abandonner par voie de conséquence – si le réel l’exige – nos vieilles vérités devenues obsolètes sur l’espace et le temps.

Mais à la différence des possibilités de représentations libres de préjugé qu’elles peuvent permettre, leur valeur numérique ne découle que des postulats antérieurs, et elles ne possèdent quantitativement de sens satisfaisant que dans leur relation à l’ancienne logique. Elles offrent ainsi au moment de passer à l’étape suivante, quand un autre système est enfin installé, l’outil indispensable s’agissant des calculs pour bâtir un ensemble cohérent d’unités. En procédant par ordre, il faut en premier lieu « décoder » ces symboles pour mettre en évidence une réalité qui ne relève plus d’un quelconque arbitraire, et ce n’est qu’une fois ce travail accompli qu’il est envisageable de se servir des nombres et de les convertir pour se constituer sur des bases solides l’appareil fonctionnel qui autorisera les développements progressifs ultérieurs.

Choisir de mettre en œuvre une telle démarche ouvrirait en physique l’immense perspective de solutions inouïes d’une naïveté encore insoupçonnée. On démarre aujourd’hui avec une « croyance » adossée sur le temps et la topologie, trois dimensions plus une pour un observateur, on ajoute à cela les potentialités de différentiation induisant à leur tour mathématiquement les grandeurs de vitesse et d’accélération, et le meilleur bilan que l’on ait obtenu, c’est de se voir conduits à « renormaliser » toutes les équations, sans entrapercevoir malgré des symétries de plus en plus profondes l’esquisse du début d’une unification.

Au lieu de s’attaquer au monde tel qu’il est, la recherche se cogne sur un mur idéel, oubliant au passage la leçon essentielle, l’unique « certitude » qu’infèrent les constantes est leur propre existence. L’option à valider prioritairement est d’établir d’urgence une autre architecture qui repose sur elles.
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Huit citations pour l’éternité

2009-04-07T05:42:00.000-07:00

retenues par Les Terres Bleues

Amours éphémères : « L’éternité n’est pas ce qui fait durer, mais ce qui abolit la durée. » — Emmanuelle Arsan	Colère non-feinte : « L’éternité n’a rien à voir avec le futur ni avec le passé puisqu’elle est là maintenant. » — Simone Weil
Définition trompeuse : « Le Temps est l’image mobile de l’éternité immobile. » — Platon
Évidence cartésienne : « Le présent est flagrant, c’est notre éternité. » — L’Harmattan Éditeur	Humour juif new-yorkais : « L’éternité, c’est long, surtout vers la fin. » — Woody Allen
Principe de réalité : « Vivre à même l’éternité, c’est vivre au jour le jour. » — Émil Michel Cioran	Projet viable : « L’éternité, c’est le présent. Passé et futur ne sont que vues de l’esprit. » — Anonyme
Système de pensée : « Votre aujourd’hui, c’est l’éternité. » — Augustin d’Hippone

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La Grande Pyramide file en années-lumière

2009-04-02T04:05:00.001-07:00

par Les Terres Bleues

« Le temps et l’espace … Ce n’est pas la nature qui nous les impose,
c’est nous qui les lui imposons parce qu’ils nous sont commodes. »
Henri Poincaré

Plantée dans le désert, la Grande Pyramide nous paraît immobile depuis des millénaires. Or ce qu’il faut noter, puisque la Terre tourne, d’abord sur elle-même, ensuite « sur l’orbite empruntée » dans l’espace tout autour du Soleil, que notre propre étoile parmi plusieurs milliards se déplace elle-aussi sans discontinuer dans notre galaxie et que la Voie lactée n’est nullement figée dans le Groupe local auquel elle appartient, ou qu’encore au delà en fonction d’une loi dite « de l’expansion » régissant l’univers, les ensembles d’amas se fuient les uns les autres s’écartant davantage qu’ils sont déjà plus loin, c’est qu’à aucun moment « durant cette période » ladite pyramide n’a cessé de bouger.

Que les générations qui se sont succédé depuis sa construction aient comme l’impression qu’elle ait toujours gardé la même position, s’explique uniquement par le fait que son cadre dans sa totalité, le repère terrestre, champ de gravitation évidemment compris, le sol et l’atmosphère, le site de Gizeh et la statue du Sphinx, le désert et la ville ou le delta du Nil, bref tout ce qui l’entoure ait carrément suivi ce « périple cosmique ». Et nous n’avons rien dit dans cette description de ce qui se déroule au niveau des atomes où une agitation jamais interrompue fait faire aux particules à nos yeux invisibles constituant les blocs d’aspect inébranlable du célèbre édifice, une distance inouïe par rapport à leur taille, qui doit être ajoutée au trajet sidéral afin d’apprécier de façon optimale leur parcours effectif.

Hier autant qu’aujourd’hui et pas moins que demain, chacun peut vérifier que tous ces mouvements ont lieu en permanence (ont eu ou auront lieu) dans « le temps de l’action », c’est-à-dire au présent. Bâtir des pyramides ou confier leurs trésors à des archéologues, adorer le dieu Râ ou écrire en arabe les versets du Coran, embaumer des momies ou fouiller leur tombeau, lire les hiéroglyphes ou faire simplement un séjour touristique au temple de Louxor, traverser la Mer Rouge à pied ou en bateau, subir sous Pharaon, percer sous Bonaparte ou franchir l’an deux mille laminé par l’angoisse, vouloir changer le monde et agir pour cela, ou chercher son salut de manière altruiste en espérant le jour de la résurrection, sous n’importe quel angle que l’on voit le réel, un seul constat s’impose : quoi qu’il en ait été pensé auparavant, le présent est flagrant. Perpétuellement, tout acte est actuel.

Et cette observation ne se limite pas à l’expérience humaine. L’ombre au cadran solaire ou l’eau de la rivière, la croissance des plantes, le vent ou les nuages, les corps en chute libre, l’érosion du relief ou son apparition de par la tectonique, et pour le dire vite, végétal, minéral ou tout autre organisme, les objets et les choses n’existent qu’à travers des modifications de nature spatiale et dépourvues du moindre contenu temporel. Force est de reconnaître qu’en dehors du langage : être, c’est devenir. Il faut donc percevoir que scientifiquement les notions de durée ou bien d’espace-temps quadridimensionnel ne correspondent pas à une image juste de la réalité dans laquelle nous sommes.

Mais notre époque manque clairement de chercheurs doués d’esprit critique plutôt que de docteurs aptes à manier leurs sabirs théoriques. La physique est recluse dans un cloître quantique d’où elle ne voit pas de raison de sortir, persuadée qu’elle est sur le point de toucher mathématiquement le fruit de ses travaux. Alors, obligeamment, essayons de l’aider à prendre la mesure du problème concret : « La matière se meut dans l’espace » est la preuve qu’il existe un espace, de la matière, ainsi qu’un mouvement formel de ladite matière par rapport à l’espace. Et il n’y a pas là une once d’argument, ni motif ni prétexte qui puisse homologuer l’idée de dimension d’une variable « temps ».

Celle dont on se sert n’est rien qu’une abstraction à usage pratique pour paramétrer les phénomènes sensibles à notre propre échelle. Catégoriquement, la Grande Pyramide n’existe pas depuis plus de quarante siècles, car le temps est un mythe. Les éléments par contre dont elle est composée et ceux qui l’environnent ont parcouru ensemble à quelque chose près sans s’être éparpillés – mais toujours au présent – quarante millions de milliards de kilomètres, et ils continueront sur ce chemin commun tant que leur équilibre soumis à l’influence de quatre interactions parfaitement connues ne sera pas rompu. Pour forger les outils de « la compréhension » dont nous avons besoin, il faut abandonner la rhétorique ancienne et oser se pencher sur les thèmes nouveaux qu’ouvre la trilectique.
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Il faut ouvrir d’urgence le débat théorique

2009-03-03T06:26:00.000-08:00

par Pierre Escaffre

« Tout est plus simple qu’on ne peut l’imaginer, et pourtant plus enchevêtré qu’on ne saurait le concevoir. »
Johann Wolfgang von Goethe

La réflexion, la direction et la mise en œuvre de la construction d’une société pour le XXI^ème siècle ne peuvent sous peine d’échec assuré face à une exigence démocratique toujours montante en effet, et dans tous les domaines, être confiées, encore moins abandonnées à quelques comités d’experts ou de spécialistes que ce soient. La mode est révolue de la délégation de pouvoir et du prêt à penser. Le droit de discerner, personnel s’il en est, est l’affaire de tous et pas de petits groupes. La science ne pouvant pas se positionner en dehors du réel, ne fait conséquemment pas exception à la règle.

Les modèles physiques actuels semblent avoir définitivement atteint leurs limites historiques. Bien que très efficaces pour « prédire » les comportements des constituants de la matière et de l’Univers, ils s’avèrent incapables de fournir à l’humanité une représentation claire du monde dans lequel elle évolue. Ce qui, reconnaissons-le, est d’autant plus fâcheux que notre époque appelle la participation d’un maximum de citoyens afin de se porter à la hauteur des enjeux d’un développement durable.

Pourquoi alors représenter une particule par un paquet d’ondes ? L’interprétation de Copenhague répond en affirmant que la réalité quantique, lorsque non observée, est floue, brouillée, indéfinie. Le paquet d’ondes, étant à la fois une superposition de positions (tous les points d’espace situés à l’intérieur du paquet d’ondes) et une superposition de vitesses (représentée par les ondes de De Broglie qui, en se superposant, construisent le paquet d’ondes), représente notre connaissance d’une réalité intrinsèquement indéfinie. L’interprétation de Copenhague voit les superpositions d’états comme des ensembles de possibilités. Elle voit les largeurs des superpositions d’états, Delta x et Delta v, comme des incertitudes intrinsèques (appartenant aux particules elles-mêmes, et non aux instruments de mesure) sur les grandeurs physiques position et vitesse.

Selon l’interprétation de Copenhague, une particule non observée n’a pas de position précise, mais un ensemble de possibilités représenté par le paquet d’ondes (par la superposition d’états de position). Le paquet d’ondes représente la position uniquement du point situé au centre de la particule, et non la particule dans son ensemble. Le centre de la particule se situe simultanément partout dans le paquet d’ondes : la particule est dite délocalisée. De même, selon l’interprétation de Copenhague, une particule n’a pas de vitesse précise, mais un ensemble de possibilités représenté par le spectre de vitesses (le spectre des ondes de De Broglie, ou encore la superposition d’états de vitesse). Le fait que le paquet d’ondes gonfle en se propageant librement signifie qu’avec le temps, la position de la particule devient de plus en plus floue, ce qui se comprend étant donné que la vitesse à laquelle la particule se déplace est elle-même floue. Et ce, contrairement aux corps matériels macroscopiques de la physique classique, dont le point situé au centre possède en tout temps une position et une vitesse bien définies.

Daniel Fortier — Extrait de la conférence du 13 février 2007 prononcée devant « Les sceptiques du Québec ».

L’impossibilité persistante de concilier les théories quantiques et relativistes, l’incapacité chronique à détecter « le boson de Higgs qui pourrait expliquer la masse des particules », et à repérer les ondes gravitationnelles « porteuses de l’information du champ de gravitation », l’interdiction conceptuelle contredite par la pratique d’une continuité entre c (la vitesse de la lumière) et inférieur à c, et surtout les notions « de masse et d’énergie au repos » situées à la base-même de ces systèmes alors que de l’atome à l’étoile, l’Univers n’est que mouvement, oui, tout cela et bien d’autres choses encore, sans se donner la peine d’ajouter le « pré-requis du temps », réclame incessamment une refondation.

Depuis 50 ans, dans toutes les universités du monde, les physiciens sont formés dès le départ à penser en conformité avec la philosophie de l’école de Copenhague sans que personne ne les rende nécessairement conscients des implications, et s’ils ne remettent pas en question leur orientation philosophique personnelle par rapport à la réalité, tendent même à ne jamais devenir conscients du problème. (…) À force de jongler mentalement avec ce mélange de particules virtuelles et de particules réelles, la ligne de démarcation entre les deux est devenue de plus en plus floue dans l’esprit d’un nombre de plus en plus grand de physiciens (…). À tel point que nombreux sont ceux qui croient maintenant à l’existence réelle de plusieurs de ces particules virtuelles métaphoriques, comme le quark top, par exemple, malgré l’impossibilité évidente de faire entrer en collision un tel concept mathématique avec une particule réelle, comme l’électron ou le positon.

La situation est devenue particulièrement préoccupante depuis que l’on a commencé à inculquer ces notions irrationnelles aux générations montantes d’étudiants en physique, sans les informer suffisamment pour leur permettre de porter un jugement éclairé sur la question. (…) Un problème très insidieux vient brouiller encore plus les cartes. Il s’agit de la tendance à l’hyper-spécialisation et à la compartimentation des diverses disciplines au niveau universitaire, qui n’a cessé de s’accentuer depuis les années 40. À tel point en fait, que plus aucun physicien, de nos jours, ne possède une connaissance générale de tous les aspects de sa propre discipline. Tous les ouvrages de référence modernes ont été écrits par de grands experts de chaque sous-spécialité, qui n’ont souvent que de faibles notions des autres sous-spécialités de leur propre discipline.

André Michaud — 2002 — Extraits d’une intervention publiée sur « pages.globetrotter.net ».

Est-il envisageable que les professionnels de la recherche finissent par entendre cet appel pressant à une véritable remise en cause de ce qui constitue aujourd’hui les fondements de leurs travaux ? Ce n’est malheureusement pas certain tant sont nombreux les physiciens qui se considèrent comme des « gardiens du savoir quantique » agressés par toute une armée de « trolls » mal intentionnés dont le seul but, évidemment dissimulé, serait de faire échouer leur belle aventure sur le point de réussir. Il est capital de comprendre ce sentiment de « citadelle assiégée par des hordes barbares » qu’éprouve la majeure partie d’entre eux afin d’essayer de favoriser la sortie de cet enfermement mortifère.

Parce que l’interrogation centrale demeure : le monde oui ou non est-il accessible à l’entendement ? Et suivant la réponse que l’on donne à cette question, le terrain des idées est ou n’est pas laissé libre aux tenants de l’ésotérisme et de l’obscurantisme, aux intégristes et consorts, partisans des sciences occultes et autres méthodes ou absences de méthode. Or, c’est là qu’est le problème ! Si la physique du siècle précédent a su produire les descriptions les plus sophistiquées que nous ayons jamais eues, les modèles les plus performants et assurément les plus proches de la réalité qui soient concevables, elle l’a fait, incroyable débâcle de la raison, au prix de la liquidation de l’objectivité.

Il y a une urgence à redécouvrir les fondamentaux cartésiens et à sortir de l’impasse quantique pour se remettre à progresser dans une direction nouvelle. Il faut remettre au centre de la physique l’idée que la nature obéit à des lois rigoureuses et que les phénomènes sont reliés entre eux par un enchaînement des effets à leurs causes. S’il est indispensable de changer quelque chose de l’interprétation née de notre expérience, ce n’est pas le concret qu’il faut évacuer ; ce sont les paramètres flous dont nous nous servons pour mettre en équation ce que nous observons, qui sont à réformer. Regardons notamment la faiblesse tangible qui subsiste toujours dans l’argumentation sur l’axe temporel.

Nous avons des modèles qui fonctionnent donc utilisons-les mais provisoirement, en attendant de trouver mieux. Dans cette perspective, il est impératif d’ouvrir publiquement le débat théorique, de ne pas perpétuer l’échange entre initiés, d’entendre la voix de ceux qui s’intéressent au sujet et que cela regarde en tant qu’individus, mais dont le point de vue n’est pas présent dans les laboratoires ni les amphithéâtres. Cette nécessité n’est aucunement liée à un défaut de compétence des chercheurs, elle est simplement la réponse adéquate à un besoin criant d’angles de vision différents, de recul par rapport aux techniques employées, dont peuvent bénéficier ceux qui sont un peu moins impliqués.

Une remarque enfin sur la manière de conduire une discussion non-verrouillée : les mathématiques constituent un formidable outil mais elles ne peuvent se substituer à la réflexion sur la signification-même des concepts adoptés explicitement ou non. Quant au reste, il faut absolument mesurer que la gravité de la situation et le risque potentiel d’une dérive passéiste, voire d’une régression archaïque et doctrinaire, requiert le maximum d’interventions basées sur un esprit critique et constructif plutôt qu’une sempiternelle répétition de leçons bien apprises. La force de la science est de savoir adapter sa façon de marcher au problème étudié : l’heure est à s’enquérir des regards extérieurs.
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Propositions de pistes à défricher

2009-03-02T10:02:00.000-08:00

par Les Terres Bleues

■ Serions-nous condamnés à accepter les folkloriques matière noire et énergie sombre comme explication définitive des 90 % de l’univers auxquels nous n’avons actuellement pas accès ?

■ Que ferons-nous s’il était (ou lorsqu’il sera) avéré que le champ de Higgs est une hypothèse aussi inappropriée à la description de l’espace que ne le fut l’éther au XIX^ème siècle ?

■ Tolérerons-nous indéfiniment de manipuler les notions de vide quantique ou intergalactique sans nous interroger sur l’interprétation physique que nous attribuons à ces « cadres » ?

■ Comment se fait-il que la mise en évidence des ondes gravitationnelles n’ait toujours pas pu être faite malgré les succès et la validation expérimentale de la Relativité générale ?

■ Pour quelles raisons, persévérons-nous à regarder le temps comme une dimension physique alors que tous les mouvements se déroulent au « présent » et exclusivement dans l’espace ?

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Présentation culturelle de la trilectique

2009-01-23T02:16:00.000-08:00

par Pierre Escaffre

« Mais qu’advient-il des trous quand le fromage a disparu ? »
Bertolt Brecht

Dans le fromage à trous, les trous existent-ils ? Incontestablement oui. Ils sont concrètement définis par le fromage autour qui lui-même demeure une évidence matérielle et dont la preuve est dans le fait qu’on le mange, pourrait-on dire en paraphrasant Engels à propos du pudding. Néanmoins sans les trous, il n’y aurait pas de fromage à trous, il y aurait autre chose. Si le fromage à trous est perçu en tant que tel, c’est uniquement parce qu’il est garni de trous.
Dès lors il suffit de prendre la mesure profonde mais au final très accessible de ce qui vient d’être écrit pour entrer de plain-pied dans une autre physique : la trilectique.
Fromage, trous, fromage à trous, dans l’ordre que l’on veut, il nous faut les trois termes pour saisir le réel.

Aujourd’hui, nous savons que les trous dont nous parlons sont pleins d’un mélange gazeux (azote, oxygène, etc.) formé de molécules, c’est-à-dire d’assemblages d’atomes aux composants de base identiques, protons, électrons et neutrons. Il en va de même pour la partie du fromage à trous extérieure aux trous proprement dits. Alors ?
Serait-ce à dire que tout s’équivaudrait, que chaque chose serait interchangeable avec n’importe quelle autre ? Bien sûr que non ! Si les trous, le fromage extérieur aux trous et le fromage à trous sont objectivement de la même nature, ils ont chacun par contre une structure spécifique qu’il est possible d’exprimer à travers la formule suivante : la pente de leur courbe thermodynamique respective est différente.
Il peut sembler à première vue que l’on dispose là de l’ensemble des éléments nécessaires afin d’attaquer scientifiquement le problème. Or ce n’est pas le cas !

Si expliquer les trous par rapport au fromage qui les entoure, et réciproquement le fromage extérieur aux trous par rapport à ces trous, est avec un minimum d’efforts à la portée de tous, il reste cependant la question essentielle de l’unité fromage à trous.
Quelques uns maugréeront d’un haussement d’épaule : « Il est là, et c’est tout ! » Mais admettons honnêtement qu’une telle réponse n’est pas satisfaisante pour peu qu’on soit curieux car la pertinence de Brecht doit nous interpeller et pousser à vouloir savoir ce qui relie alors fromage à trous et environnement, intérieur de la cloche et plateau à fromage pour citer un exemple, puis table et atmosphère de la cuisine, puis cuisine et maison, puis etc.
D’abord de proche en proche, de loin en loin ensuite, au zénith, au nadir, nous irions à franchir les horizons cosmiques sans avoir rencontré le début d’un indice de la définition rationnelle cherchée : qui ou quoi donc contient ce qui contient en lui notre fameux fromage contenant lesdits trous ?

Sans solution dehors, on peut toujours tenter, ce n’est pas forcément un voyage facile, l’exploration interne. Entrons dans le fromage, mais progressivement, il paraît plus prudent de plonger dans un trou. Faisons-nous minuscules et prenant certains risques, pénétrons dans l’atome, rien ne nous en empêche, il n’y a pas de barrière. Appartient-il au trou ou déjà au fromage ?
Nous en ignorons tout, et plus nous avançons, plus nous n’en savons rien. Naviguant au hasard dans cet infracosmos où l’horizon encore délimite l’espace, après tant de chemin comment réaliser qu’au cœur de la matière, en chaque nucléon, s’étend un infini étrangement semblable à l’univers connu ?
Et si c’était le même ? Non, il faut rester lucide et chasser au plus vite cette idée intenable, se rendre à l’évidence, on n’atteint pas le fond parce qu’il n’y en a pas. Le trou dans le fromage n’est pas ouvert sur un infiniment petit pour motif esthétique, il est juste assez vaste mathématiquement pour tenir en lui-même l’univers qui l’entoure y compris le fromage.
Ainsi de la matière et de l’espace, il est indécidable de savoir à coup sûr lequel entoure l’autre.

Puisqu’il n’y a pas de bords et qu’il n’y a pas de bout ni non plus de couvercle, la question reste entière, qu’est-ce qui contient donc le fromage et les trous ?
Ultime échappatoire, notre fromage à trous même si on le mange serait une illusion, donc nous aussi avec. Ce qui revient à dire, le réel est-il vrai ou n’est-il pas plutôt un effet de l’esprit, une sorte de rêve prédestiné ou non à terminer un jour ?
Pour aborder ce point, il est indispensable de bien s’accorder sur le constat de départ, car les malentendus ne feraient qu’ajouter à l’incompréhension.

La conception classique affirmait la matière gravitant dans le vide et cette Mécanique ne réclamait pour elle que l’espace et le temps. Qu’aurait été un corps dépourvu de durée ? Puis arriva Einstein découvrant qu’il fallait dans un continuum quadridimensionnel observer la matière entourée de son champ et dotée d’un temps propre se mouvoir en suivant sa ligne d’univers, une géodésique, le trajet le plus court, le trajet le plus droit dans un univers courbe.
Malgré beaucoup d’efforts, la Relativité restait inconciliable avec les avancées théoriques quantiques qui aujourd’hui permettent aux praticiens des sciences de fonder leurs travaux sur d’improbables ondes de probabilité et d’étonnants couplages qualifiés de locaux, sans doute une antiphrase car ils n’ont aucun lieu pour pouvoir s’accomplir.
Effrayante logique dite de Copenhague, d’états superposés, de quantons corrélés, de chats tout à la fois morts et vifs dans leur boîte, avec pour seul critère de vérification et de validation : renormalisation et pourvu que ça marche ! Les physiciens modernes n’ont pas peur de tricher. La conscience tranquille, ils veulent simplement que personne ne puisse exposer qu’ils le font.
Ces diverses approches possèdent en commun la notion de durée, de temps qui se mesure et qui s’écoulerait plus ou moins lentement s’il est dit relatif ou régulièrement dans l’ancien absolu, mais respectant toujours un sens irréversible que la chimie parfois désigne d’une flèche.

Avec la trilectique, il en est autrement. L’énoncé initial "de la matière se meut dans l’espace" sert de preuve exclusive autant qu’instantanée à la matière, au mouvement et à l’espace. Pas de matière en soi, pas de masse au repos, pas de vide spatial ni de vide quantique, et transgression suprême, pas de chronométrage.
Il n’y a qu’une substance. On l’écrit E / m, c’est la masse-énergie.
Nulle nécessité de vouloir séparer philosophiquement verbe et réalité, le seul constat qui vaille est celui du constat. Le monde est au présent et c’est là que nous sommes, placés dans le rapport entre matière et champ ou symétriquement entre énergie et masse. Dans le fromage à trous, il n’y a que le rapport entre fromage et trous s’opposant à celui entre trous et fromage.

Et plus globalement, de l’atome à l’étoile, il faut considérer sous deux angles d’attaque, par la masse-énergie et par l’énergie-masse, un mouvement unique mais scindé en deux branches dont la composition, troisième direction engendrant le volume, permet la perception. Cette troisième force est le produit des autres, l’électromagnétisme et la gravitation dans un sens générique, distingue droite et gauche, topologiquement "direct" et "rétrograde", et confère aux notions d’attraction–répulsion la légitimation de leur orientation.
La pomme de Newton est une bonne image pour la gravitation car on peut négliger l’électromagnétisme et les interférences de faible intensité. Lorsque la pomme tombe, une partie d’espace disparaît dans la Terre et l’autre dans la pomme en proportion du nombre de neutrons de chacune. Hors la gravitation et autres "parasites", le même phénomène mettant alors en jeu protons et électrons se produit quand on place en vis-à-vis les pôles nord et sud magnétiques de deux corps aimantés.

Le modèle actuel, le modèle standard, implique une limite, vitesse inatteignable pour les corps matériels mais caractéristique particulièrement des rayons lumineux, symbolisée par c au-delà de laquelle règne un imaginaire qui peut être décrit par des nombres complexes.
Alors que chaque jour, les accélérateurs prouvent qu’il est possible de franchir sans problème le gouffre théorique entre "inférieur à c" et "vitesse limite", les maîtres de recherche maintiennent mordicus que le photon est fait seulement d’énergie et n’a aucune masse.

En refusant par contre un tel entêtement, il suffit de poser qu’à la vitesse c, en valeur absolue E est égale à m pour pouvoir relever dans l’équation d’Einstein E = mc² que + 1 et – 1 conviennent aussi bien à la constante c. Déduction immédiate, la seconde (de temps) n’a rien de temporel, elle est une unité de nature spatiale mesurant à peu près 300 000 km.
Déduction indirecte, puisque c² = 1, on peut aussi écrire qu’à c, m = Ec² et obtenir ainsi écrite m / E, la deuxième variable déjà nommée plus haut en tant qu’énergie-masse.
Troisième conséquence due au choc en retour, de la même manière que rien ne justifiait de donner à la masse un meilleur ou moins bon statut qu’à l’énergie, rien ne nous autorise à croire que le signe dont nous l’avons marquée s’impose à la matière, et fort modestement, il nous faut bien admettre qu’en termes de physique nord et sud, plus et moins sont pures conventions qui restent permutables. En déroulant le fil de ce raisonnement, on peut écrire que : c² = 1 équivaut à c² est égal à – 1, ce qui donne au total quatre valeurs pour c, à savoir : + 1, – 1, + i et – i, dévoilant au passage grâce à la lettre « i » l’anti-fromage à trous.

Pour résumer l’idée, un mouvement unique amorcé sur deux axes qui vectoriellement révèlent le relief, et se croisant en c, partagent l’univers entre quatre secteurs deux à deux opposables par rapport à c² : géométrie basique, naturelle et magique, et supersymétrique ! où littéralement nous avons devant nous et en trois dimensions la "matière concrète" remplie d’isoespace dans un "espace vide" qui est l’antimatière.
Ensemble qui ne laisse, même en imaginaire, pas le moindre interstice où pourrait se glisser une infime membrane de structure hyperfine voire se détecter le plus faible qui soit de tous les potentiels. Et bien, c’est au milieu de cet immense échange de masse et d’énergie, cet entrecroisement toujours modifié de matière et de champ que la réalité parvient à se loger, car elle n’est en fait ni l’objet ni l’espace mais leur séparation, ce qui veut dire aussi leur surface commune. Elle est immatérielle, purement algébrique ; elle est des deux côtés l’expression du rapport capté en temps réel entre les deux volumes.
Il reste à rappeler afin d’être complet que l’énergie ne peut jamais agir en soi, et la masse non plus peser en elle-même, ainsi en permanence c’est dans leur relation, et s’il faut la nommer, disons le paraclet, que doivent fonctionner nos sens physiologiques et nos capacités techniques d’analyse. Conclusion explicite : paradoxalement ce rapport unitaire n’est rien qu’une abstraction mais objectivement il représente tout.
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La trilectique ou la matière noire

2008-12-03T04:46:00.000-08:00

par Jacques Vacquier

La trilectique interroge autant par sa modernité que par la novation que constitue l’approche et la prose de son auteur. Accessible à tous les esprits curieux, écrit en langage courant et clair, il amène cette nouvelle théorie physique de la matière et de l’univers à la portée du plus grand nombre.

Il pose la question essentielle des trois dimensions de la lumière, et la refondation ainsi induite de la physique nous fait vivre un bouleversement de la réalité (…). Les 85 pages de théorie suivies par un très impressionnant lexique de 125 pages, font le tour d’une question que seul Newton puis Einstein, à qui l’ouvrage est dédié, avaient osé aborder. Les scientifiques ont longtemps expliqué le fonctionnement de l’univers par l’atome. Les études des astrophysiciens et cosmologistes tendent à montrer que l’univers ne serait composé qu’à 4 % d’atomes formés au moment du big-bang, le reste relevant de la "matière noire" qui échapperait aux lois physiques connues.

Les deux conceptions actuelles de l’univers qui semblent aujourd’hui fortement antagoniques : "matière noire" et "trilectique" peuvent-elles cohabiter ? Pierre Escaffre qui qualifie d’ailleurs la première de "pittoresque" dans son lexique, peut seul apporter une réponse depuis la disparition de l’astronome Fritz Zwicky (1898-1974) bien sûr "ignoré" de La trilectique. On se plaît d’ailleurs à rêver à la confrontation qui aurait pu être celle des deux théoriciens que deux générations et l’approche de l’univers séparent.

« La trilectique ». Pierre Escaffre.
Pour une nouvelle théorie de la matière et de l’Univers.
20 € 50 aux Éditions l’Harmattan. (Publicité gratuite)
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Entretien avec l’auteur

2008-11-10T09:04:00.000-08:00

par Les Terres Bleues

Pourquoi fallait-il ou plutôt pourquoi faut-il changer de base théorique ?
Tout bonnement parce que les anciennes interprétations ne conviennent pas. La physique classique, celle de Galilée et de Newton, qui continue pourtant à marquer nos esprits plus d’un siècle après Albert Einstein, avait déjà été supplantée par la Relativité car elle restait muette face aux questions apparues après la découverte de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, une limite indépassable d’environ 300 000 km/s.
Si la physique relativiste, quant à elle, savait répondre à ce problème et apportait avec son continuum spatio-temporel un éclairage original sur la gravitation, elle s’est révélée par la suite incapable de s’adapter aux connaissances grandissantes dans le domaine atomique, "l’infiniment petit" auquel sans sourciller l’on applique aujourd’hui des lois probabilistes.

L’exercice est compliqué et, on peut le supposer, réservé aux spécialistes …
En fait, pas vraiment. Rédigé pour l’essentiel dans un langage courant, il est destiné à tous ceux qui s’interrogent sur nous, sur l’origine de la matière ou sur les causes de l’Univers. La curiosité scientifique n’est pas l’apanage des professionnels. Bien sûr, un minimum d’effort est demandé au lecteur, mais rien n’interdit de sauter des passages qui sembleraient difficiles, le fil conducteur du texte ne devrait pas en être rompu pour autant.

Sans aucune impolitesse ni ironie, c’est cependant écrit par un amateur.
Incontestablement, oui. Qui plus est, en Lozère où nous sommes bien loin de toute équipe de recherche universitaire, loin du Massachusetts ou loin de Göttingen. Mais c’est dans cet éloignement peut-être que se façonne l’aptitude à une approche d’ensemble réellement critique, malgré le véritable risque des réflexions solitaires de finir embourbées dans un entêtement stupide sur de mauvaises pistes. La liberté intellectuelle certainement est à ce prix. Et vu l’ampleur du changement donc l’audace requise afin de l’entreprendre, c’était probablement plus à portée d’une personne dépourvue de renommée à préserver.

En faisant court et si possible clair, quel est l’intérêt de ces propositions ?
La nouveauté principale est qu’elles fondent une cohérence inédite à laquelle rien de ce qui appartient à la physique n’échappe. Tout ce qui existe devient explicable. La donnée la plus sensible en est la disparition du temps mesurable. Nous vivons au présent. Et cette évidence notoire n’avait pas encore été affirmée par quiconque. Plus exactement, disons que les termes de cette observation n’avaient jamais été rationnellement examinés. Quant au reste, il en est fait état par ailleurs, tout a logiquement découlé de là, des atomes aux galaxies, de la lumière au zéro degré absolu, de l’antimatière à la masse des corps en passant par le big-bang et la gravitation. La trilectique est une explication globale.

Est-ce à dire qu’elle serait un recommencement de totalitarisme ?
L’interpellation est brutale et insolite mais finalement pas si injustifiée qu’il n’y paraît. Les bouleversements occasionnés par cette thèse « révolutionnaire » à proprement parler concernent d’abord, et c’est normal, la physique et la chimie : vitesse et accélération en particulier dont la définition précisément contient l’idée de mesure temporelle, ou même la classification des éléments, le tableau de Mendeleïev des classes de lycée qui se verra maintenant ordonné en une espèce de chandelier à sept branches. Mais les répercussions diverses, directes ou indirectes sont tellement extraordinaires, tellement inouïes, qu’il n’est pas crédible de les envisager ou de les prévoir toutes. Ce n’est qu’un début …

D’accord, mais dit autrement, y-a-t-il péril en la demeure démocratique ?
Dans le sens d’un déterminisme politique et d’une inévitable contrainte qui ne dépendrait pas des choix humains, assurément pas ! En ramenant le monde à la raison, la trilectique nous ouvre davantage d’horizons que ce qu’elle n’en ferme. Par contre, du point de vue des conceptions philosophiques ou des croyances, il est obligatoire que la nouvelle compréhension des choses ne fasse pas que des heureux. La fin du temps consommable est nécessairement une étape douloureuse pour ceux qui ont un avantage à maintenir une nuit noire sur l’esprit. Quoiqu’il en soit, perpétuer l’ignorance n’était pas une solution.

Que doit-on déduire de l’apparition du paraclet dans cette histoire ?
Son nom est d’origine grecque et veut dire avocat. Système intermédiaire par excellence, il est constitué de la lumière, de la surface de la matière, etc. En se servant de mots n’ayant pas de valeur scientifique mais qui devraient aider à s’en faire une image : il se situe entre le plein et le vide. Ni masse ni énergie mais les deux réunies, il est au beau milieu des autres la ligne de partage et donc l’intersection des corps et de l’espace.
Entre futur et passé, « il nous saute au visage et frappe à la conscience ». Sa connotation religieuse, c’est le Saint-Esprit dans l’évangile de Jean, ne devrait pas empêcher qu’on lui reconnaisse le sens et le rôle de représenter authentiquement tout ce qui est en devenir.

En le qualifiant ainsi, on va forcément s’interroger : « Et Dieu dans tout ça ? »
On s’interrogera peut-être. Mais la réponse est déjà sous nos yeux, et depuis très longtemps, si l’on peut dire, car à compter d’aujourd’hui c’est toujours le présent, et en ce domaine-là ce qui vaut pour demain est valable pour hier. Sérieusement et sans jouer sur les mots, nous savons sur le sujet à quoi nous en tenir, et nous savons aussi que par bonheur ou par malheur, il n’en va pas de la morale des hommes comme de la nature des choses. Alors, pourquoi dévoiler la conclusion du débat à ceux qui n’ont pas lu le livre ?
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Pour une nouvelle théorie physique

2008-11-10T08:25:00.000-08:00

Il s’agit d’un ensemble de propositions de physique théorique visant à développer une nouvelle compréhension de la matière et de l’Univers.

La trilectique ? Ne cherchez pas, vous ne trouverez pas ce mot dans le dictionnaire, car il n’y figure pas. Du moins, il n’y figure pas encore. Pour expliquer très simplement ce dont il est question, on peut dire qu’il s’agit d’une théorie physique affirmant que le monde n’est pas tel qu’on le pense mais que, faite de masse et d’énergie, la totalité de la matière et de l’espace constituant l’Univers, depuis les atomes jusqu’aux étoiles, lumière et "vide spatial" compris, résulte exclusivement de l’interaction de trois systèmes de nature identique, d’où le nom de tri‑lectique signifiant trois lits. Il est indispensable de préciser ici qu’au-delà de la formule E = mc², la masse et l’énergie sont effectivement une seule et même substance.

Énumérés rapidement et dans un ordre n’impliquant rien de particulier, ces trois systèmes sont – la matière qui possède une masse garante notamment de la gravitation – le champ qui représente l’énergie, et se caractérise à travers l’électromagnétisme ou la radioactivité – enfin le paraclet qui sépare, ou bien met en contact, les deux premiers cités. Composé à la fois de masse et d’énergie, il n’est par conséquent ni de l’une ni de l’autre à 100 %.
Le temps tel que nous avons l’habitude de le mesurer en heures ou en secondes, en jours ou en années, perd à partir de là son statut de quatrième dimension objective, et regagne une place qu’il n’aurait jamais dû quitter, celle de pure convention humaine intégralement subjective. Dès lors, toute vérité appartient au présent, et ne restent autour de cette réalité flagrante que deux notions concrètes mais intuitives, celle du temps passé et celle du futur.
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