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21 décembre 2011 3 21 /12 /décembre /2011 14:49

L’être humain est-il nu de toute contribution lorsqu’il décrypte et met en évidence une loi de la Nature ?

 

L’être humain est-il nu de toute contribution lorsqu’il décrypte et met en évidence une loi de la Nature ? Ce questionnement acquière toute sa pertinence lorsqu’il s’agit de lois dans le domaine de la physique quantique. A cette question, la très grande majorité des physiciens répondraient : « Oui, il est nu de toute contribution… » Ceci se comprend car effectivement dans le cas d’une réponse négative ce serait l’essence même de l’objectivité qui caractérise la science physique, telle qu’elle est considérée maintenant, qui serait remise en cause. Il y a donc une croyance forte, dominante, que notre rapport avec les entités de la nature (à l’échelle quantique) n’est pas relatif à ce que sont nos capacités d’investissement intellectuel et en conséquence la différenciation absolue, entre ce qui est de l’ordre du sujet pensant et ce qui est de l’ordre de l’objet de l’investigation, peut être, in fine, assurément atteinte. 

Si cette assurance est soupçonnée d’être confrontée à un biais, l’expression de ce soupçon reste marginale et de toute façon, il n’est pas intégré par les physiciens. Ainsi, citons E. T. Jaynes, qui en 1990 exprimait l’avis suivant : « Le formalisme actuel de la M.Q. n’est pas purement épistémologique ; c’est un mélange particulier décrivant, en partie des réalités de la Nature, en partie une incomplète information humaine sur la Nature – le tout mélangé par Heisenberg et Bohr dans une omelette que personne n’a réussi à démêler. Maintenant nous pensons que le démêlement est un pré requis pour envisager une nouvelle avancée en physique théorique fondamentale. En conséquence, si nous ne pouvons pas séparer les aspects subjectifs des aspects objectifs du formalisme, on ne peut pas savoir de quoi on parle ; c’est aussi simple que ça (sic). » Mesurons que le soupçon en question, de E. T. Jaynes, se situe seulement au niveau du formalisme, et en conséquence cela devrait être ‘réparable’.

Pour tous ceux qui n’acceptent pas, ou n’acceptent plus, l’injonction : « Tais-toi et calcule ! » et que leur curiosité de physicien appelle à aller au-delà d’une exploitation passive des capacités remarquables de calcul et de prévision, que permet la mécanique quantique fondée par l’école de Copenhague, et en conséquence cherchent une réponse à la question : pourquoi et comment ?, ceux-ci sont essentiellement guidés par la petite voix einsteinienne : « Mon opinion est que la fonction d’onde ne décrit pas (complètement) ce qui est réel, mais elle nous permet seulement d’accéder à une connaissance maximale empirique au regard de ce qui existe réellement. C’est ce que je veux signifier quand j’avance l’idée que la mécanique quantique donne une description incomplète du réel état des choses. »

Analysons donc les hypothèses et les travaux les plus récents de ceux qui tentent de suivre les recommandations de la petite voix einsteinienne. (A ce stade, il peut être utile de lire ou relire l’article de ce blog : ‘Etonnant’, posté le 19/10). L’article du ‘NewScientist’ du 29/10/2011: « Begone, quantum voyeur… », nous propose un bilan à jour de ces tentatives qui prennent racines dans l’approche appelée GRW (G de Ghirardi, R de Rimini, W de Weber : les 3 auteurs de cette approche proposée en 1983). Article traduit par mes soins : « GRW préconise de considérer que la réduction de la fonction d’onde se produit tout le temps (même en dehors de la situation spécifique d’une opération de mesure au sens quantique du terme), mais cette réduction est extrêmement rare pour une particule individuelle, par contre dès qu’on crée une situation de mesure on force celle-ci à interagir avec le dispositif de mesure. La particule devient intimement liée, ou intriquée, avec les nombreux atomes constituant le système de mesure. Parce que ces atomes sont nombreux, une des fonctions d’onde est forcée de s’effondrer pendant le processus de la mesure. Grâce à l’intrication, cela déclenche la réduction des autres fonctions d’onde ainsi que celle de la particule soumise à l’opération de mesure. Ainsi, la fonction d’onde de la particule s’effondre sans avoir recours à une quelconque fantomatique raison provoquée par l’observateur.

En 1989, Philip Pearle, amende GRW avec une autre hypothèse appelée « Continuous Spontaneous Localisation » : CSL, qui plutôt que d’attribuer l’effondrement de type GRW, fruit du hasard, à un champ de forces, il l’attribue aux fluctuations dans une entité qui occupe (emplit) l’univers, et varie dans le temps et dans l’espace. Quand les physiciens réécrivent leurs équations relatives à CSL afin d’ajuster celles-ci aux prédictions de la relativité restreinte, ils se heurtent à une variation subite de vitesse. D’insaisissables ‘secousses instantanées’ apparaissent  dans les fonctions d’onde et cela introduit des valeurs infinies de l’énergie dans l’univers, ce qui est en désaccord avec ce que nous connaissons de la fonction d’onde.

La contribution de Bedingham est de rendre compatible la CSL avec la R.R. en évitant les termes infinis. Plutôt que d’envisager que ce soit le champ fluctuant qui agisse sur les fonctions d’onde, il introduit un champ intermédiaire qui lisse ses effets et élimine les ‘secousses instantanées’

Au lieu d’une version relativiste de la CSL précédente, l’hypothèse de Bedingham conduit non seulement à la description de particules individuelles mais aussi aux forces qui prévalent entre elles – un ‘must’ pour tous ceux qui cherchent à remplacer la mécanique quantique… Si cela était vrai : ce serait la première modification de la mécanique quantique depuis sa fondation dans les années 1920… »

« Bedingham a posté en ligne, en octobre 2010, le fruit de ses cogitations et a récidivé en mars 2011 avec une version encore plus claire. »

L’exclusion d’une quelconque détermination du sujet pensant ou d’une quelconque trace indélébile de celui-ci dans le résultat de la mesure oblige ces physiciens réalistes à ajouter, et surajouter, des entités théoriques, intermédiaires, comme dans un millefeuilles. Entités qui seraient présentes et actives dans la nature. On peut considérer que cette conception est sécurisante étant donné qu’il y a une mathématisation possible de l’action, de l’influence, de ces entités. Ainsi on se trouve dans la continuité de la démarche scientifique habituelle au sens stricte du terme[1]. A ce niveau-là on mesure l’ampleur de la rupture conceptuelle qu’il faut effectivement entreprendre en acceptant l’idée que dans le résultat dit : ‘physique’, il y a, à l’échelle quantique, une part caractéristique du sujet pensant inexpugnable qui y est inscrite. (Toutefois dans l’article posté, du blog, le 13/10 ‘Si faille il y a, quelle est sa nature ? on a constaté que A. Zeilinger et N. Gisin, par exemple, peuvent dans une réflexion extrême, évoquer, conjecturer, sur cette part du sujet pensant. Et cela me convient, je considère que cela est une avancée.)

Est-ce que cette part inexpugnable est mathématisable ? Il me semble qu’elle devrait être directement ou indirectement quantifiable mais pour l’essentiel cette part du sujet pensant est qualitative dans la mesure où la contribution du sujet ne peut pas être absolument distinguée dans le résultat de la mesure de l’objet quantique. Remarquons au passage que les physicalistes ne connaissent pas ce type d’inhibition.

Dans le référentiel théorique que j’ai commencé à élaborer depuis 5 années, j’ai d’emblée introduit le ‘Temps Propre du Sujet’ : TpS. A ce propos, toutes les références et les accès à ce travail sont donnés dans le 1er article posté le 8/10/2011.

Le TpS annule toute possibilité de mesure de coïncidences temporelles et en conséquence il annule aussi toute possibilité de mesure de coïncidences spatiales au sens strict du terme. Ce qui conduit à méditer sur le postulat einsteinien : « Ce qui du point de vue physique est réel… est constitué de coïncidences spatio-temporelles. Et rien d’autre[2]. »  

L’introduction de ce paramètre TpS a une conséquence immédiate qui est celle de contredire encore l’autre affirmation d’Einstein (en 1955) : « Pour nous, physiciens croyants (sic), la séparation entre passé, présent et avenir, ne garde que la valeur d’une illusion, si tenace soit-elle. », affirmation parfois reprise et propagée d’une façon violente et intransigeante : « le fait que le passage du temps (le maintenant) ne corresponde à rien dans la réalité physique… » (Voir Thibault Damour conférence en 2000). En effet le TpS implique une consolidation du présent, du maintenant, socle de la ‘Présence’, il est donc une détermination inexpugnable du sujet pensant. Le TpS impose de revisiter certains aspects de la relativité restreinte et les propriétés qui en sont la conséquence, essentiellement lorsque on est au voisinage du TpS (de l’ordre de 10-25s), par exemple, le sommet du cône de lumière habituel ne peut pas être ponctuel. On peut y trouver, peut-être, des arguments qui rendent compte de l’intrigante phénoménologie de l’intrication.

L’impossibilité de discerner dans la structure, la plus fine, la plus intime, du rapport sujet/objet, ce qui relève de l’entité naturelle de ce qui relève de l’être humain est particulièrement difficile à admettre, angoissante voire révoltante sur le plan intellectuel et existentiel. On peut comprendre qu’il y ait une extraordinaire censure, qu’il y ait une extraordinaire inertie, pour aborder ce sujet.

La durée de TpS est la durée du retrait de l’être dans la Nature, elle est la condition de la mobilité de la pensée, elle est la durée de l’oscillation primordiale, elle est donc la source de la temporalisation du temps. A ces titres TpS est un ‘existential’. Cette conception affirme une/la singularité de l’être humain et contredit ceux qui prônent et annoncent la fin de l’exception humaine. Cette conception affirme aussi une distance raisonnable avec les chantres du cognitivisme. La  relation de l’être humain avec la Nature est une relation exceptionnelle, primordiale, elle n’a pas d’origine : elle a toujours été. Elle est la source du développement d’une connaissance réciproque, sans fin, de l’un et de l’autre.



[1] De E. Kant « Dans toute théorie particulière de la nature, on ne peut trouver de science à proprement parler que dans l’exacte mesure où il peut s’y trouver de la mathématique. » ; ou encore de B. Russel « La physique est mathématique, pas parce que nous connaissons si bien le monde physique, mais parce que nous connaissons si peu : ce sont seulement les propriétés mathématiques que nous pouvons découvrir. Pour le reste notre connaissance est négative. »

[2] Lettre à Ehrenfest du 26 décembre 1915.

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Published by mc2est-cesuffisant
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Jean Marguin 08/01/2012 21:45

J'ajouterai un commentaire à votre réponse.

Je conviens que les implications philosophiques du théorème de Gödel mériteraient des approfondissements dont je me sens tout-à-fait incapable mais les travaux de Leonid Levin que vous mentionnez
et dont je viens de prendre connaissance dans le dernier numéro de Pour la Science, semblent apporter de l'eau à mon moulin en prouvant que la physique ne peut venir au secours des mathématiques
pour infirmer le théorème...

Quant à l'évocation que vous faites de l'art préhistorique, je la trouve très pertinente et la prends totalement à mon compte. Je l'étendrais même à l'art en général. L'expression artistique, sous
toutes ses formes, transcende le système formel des mathématiques et propose une vision alternative de l'univers. Mais ce n'est pas pour autant que l'être humain doive prétendre être doté de la
« faculté de surplomb » dont vous parlez. "En vérité l'art est enfermé dans la nature; celui qui peut l'en extraire, celui-là est un maître" aurait dit Albrecht Dürer. Un maître,
peut-être, mais certainement pas de la nature !

« Penser l'impensable » a toujours été le moteur du progrès humain. Vous citez l'exemple de Galilée mais je citerai aussi celui de Pascal qui inventa la machine arithmétique (précisément
l'année de la mort de Galilée). Cet exemple illustre la thèse que j'ai développée dans mon ouvrage sur l'Histoire des Instruments et Machines à Calculer, à savoir que l'invention d'une telle
machine ne pouvait être le fait que d'un penseur exceptionnel comme Schickard, Pascal et Leibnitz, à une époque où le calcul arithmétique était considéré comme une activité exclusive de l'esprit
humain, d'essence divine. Il fallait avoir la liberté de penser d'un grand savant pour oser transgresser ce tabou. L'artisan horloger qui, dès cette époque, maîtrisait toutes les techniques de la
machine était incapable d'imaginer un tel concept.

Si l'on transpose l'exemple à notre époque, l'artisan horloger est le physicien qui, muni de ses outils mathématiques imparfaits, bute sur les incomplétudes de ses théories et est tenté de faire
appel à des hypothèses métaphysiques hors champ. On attend l'esprit pascalien supérieur qui osera s'affranchir de ces hypothèses et ramener la description de l'univers dans le champ de la
matérialité dont nous sommes issus. Un penseur post-gödelien en somme...

Jean Marguin 03/01/2012 11:00

La mécanique quantique (en particulier l'intrication et la réduction de la fonction d'onde) pose un problème fondamental de représentation. Je suis d'accord pour constater que les tentatives
d'explication de Ghirardi & all, puis de Pearle et de Bedingham constituent des efforts désespérés pour sauver l'hypothèse réaliste. Même la théorie de la décohérence développée plus récemment
par Zurek et d'autres n'est pas entièrement satisfaisante. Elle fait appel à un hypothétique échange d'information entre l'objet quantique et l'environnement (dont fait partie l'observateur) qui
provoquerait la réduction de la fonction d'onde. Mais quid de la radioactivité spontanée, etc.?

Devant le constat de carence de notre outillage conceptuel, on est tenté de recourir à un « deus ex machina ». Pour certains c'est l'invocation d'une entité métaphysique hors champ. Pour
d'autres, c'est faire jouer à l'esprit humain un rôle particulier dans l'univers. Le temps propre du sujet pensant (TpS) que vous avez introduit conférerait à l'homme une  « détermination
inexpugnable » qui expliquerait qu'il puisse intervenir directement dans la mesure et même dans la chronologie et les relations de causalité entre événements (au moins aux petites échelle
temporelles).

L'autre approche, qui est celle de la majorité des physiciens réalistes actuels, est de considérer que l'homme est le produit de l'évolution de l'univers et que, pour des raisons de logique pure,
la matière ne peut s'élucider complètement elle-même, ce que l'on résume souvent par le raccourci : « La matière ne peut se penser elle-même ».

Ce point mérite toutefois quelques éclaircissements.

Comme vous le rappelez, Hubert Reeves l'a bien résumé en rappelant que nous sommes constitués de « poussière d'étoiles ».

Plus précisément, nous sommes le produit de plusieurs déterminismes :

- le déterminisme physique qui, de l'univers primordial, a conduit à l'élaboration des éléments du tableau de Mendeleiev,
- le déterminisme de la chimie du carbone, qui est le cadre de l'élaboration des molécules complexes,
- le processus de sélection darwinienne, qui n'est autre que le produit du hasard et d'un déterminisme de l'efficacité, dont l'environnement serait le moteur.

En résumé, pour un réaliste comme moi, nous sommes « de » l'univers et non « dans » l'univers.

Notre esprit évolue donc dans un « système formel » fermé délimité par ce cadre. Or l'outillage privilégié qui nous permet de décrire et de « comprendre » l'univers est
l'outillage des mathématiques. Cet outillage qui semble avoir son existence propre extérieure à l'univers physique résulte très probablement de la sélection darwinienne de l'outillage intellectuel
le plus « efficace ». Imaginons un instant que notre esprit soit incapable de reconnaître les relations de causalité ou ne connaisse aucune des lois de la logique formelle ou développe
des raisonnements « aberrants » (fous?). Le monde physique nous sanctionnerait immédiatement et nous n'aurions aucune chance de survie. Dés lors comment s'étonner que l'univers se laisse
décrire par des lois mathématiques ? Notre pensée logique et l'outillage mathématique ont été sélectionnés comme le système formel le plus efficace pour décrire l'univers dont nous sommes
issus et partie prenante.

En contrepartie, des limitations fondamentales apparaissent, inhérentes au fait que nous sommes « de » l'univers. Le logicien Kurt Gödel a montré, dans son fameux théorème d'incomplétude,
que tout système formel contient des propositions indécidables. Dans ces conditions, il semble évident que les théories échafaudées par notre esprit doivent inévitablement buter sur des
« incomplétudes ». Dans le cas de notre compréhension de l'univers, nous butons probablement - c'est l'hypothèse des réalistes - sur des incomplétudes fondamentales dont trois me semblent
évidentes : la compréhension du tout début de l'univers, l'incomplétude de la mécanique quantique et la compréhension de la vie. Mais il y en a peut-être beaucoup d'autres que nous découvrirons
plus tard...

Or Gödel nous dit que pour lever ces indéterminations fondamentales, il faut faire appel à des hypothèses non contenues dans le système formel initial. Dans les domaines cités, ce sera le recours à
une hypothèse « métaphysique » qui par définition se situe hors du champ de la physique. Suivant les écoles, on invoquera une Divinité, une Ultime Réalité ou un Opérateur mystérieux... Le
physicien réaliste refuse ce recours qui lui semble trop facile et relever de la recherche d'un confort intellectuel stérilisant. C'est une façon de « botter en touche ». Il préfère
consacrer ses recherches au perfectionnement de ses moyens d'analyse et à la découverte de leurs limites ultimes en sachant que cet effort butera toujours sur des incohérences ou incomplétudes
fondamentales de type gödelien. C'est la noblesse de son travail mais c'est peut-être aussi le sens profond de la formule : « Tais-toi et calcule ».

Bonne Année 2012

Jean Marguin

mc2est-cesuffisant 07/01/2012 12:48



Bonjour, je réponds à votre commentaire.


Si l’être humain n’était qu’un être de la Nature sans aucune faculté de surplomb, propre à l’être dans la Nature, comment par exemple
comprendre ces extraordinaires dessins de la grotte Chauvet. Tout récemment un ami me posait la question : « Pourquoi l’homo sapiens a-t-il éprouvé le besoin de représenter ce monde de la Nature qui l’entourait ? » J’ai spontanément répondu qu’il n’a pas dû le faire par besoin (car il ne pouvait
pas l’anticiper, l’appréhender), mais qu’il a dû le faire dans une intense jubilation, dans un mouvement d’apogée, dans un geste d’émancipation à l’égard de ce monde immédiat qui l’entoure. Avec
ces dessins pariétaux l’homo sapiens marque sa différence d’avec les autres êtres vivants avec lesquels il cohabite. Mais la proximité est encore grande car comment expliquer l’intense vérité de
ces dessins tracés sur la paroi avec une telle économie du geste et de moyens ? Comment expliquer l’intensité de la présence de ces lions, buffles, rhinocéros, cerfs, zèbres… ? En effet
on a l’impression que ces animaux sont toujours là, et encore aujourd’hui, prêts à surgir. C’est comme si ce geste, qui relate la dynamique de l’extraction de l’homme moderne du reste du monde
vivant, nous parlait encore, nous concernait encore. Nous ressentons encore aujourd’hui le souffle de l’auteur qui projette sur la paroi les
traits du monde animal qu’il distingue, avec de plus en plus d’acuité, de ce qui constitue désormais sa personne. Avec ces dessins on voit que le processus de différenciation est engagé, que
l’être humain, être dans la Nature, s’affirme à nos yeux, mais la contiguïté entre les deux mondes est encore prégnante car, par exemple, dans la grotte, sur un bout de roche, on peut voir un
couple mi-humain mi-animal : l'homme à droite a la jambe et un bras humains mais une tête bison, et la femme, à gauche, humaine en bas, se termine en haut par une lionne.


Si je peux me permettre ce raccourci historique, Galilée satisfaisait aussi à cette dynamique de l’existence en prétendant qu’il était
possible de représenter des propriétés de la nature grâce au langage mathématique (géométrique) inscrit sur les pages de l’univers œuvre du Divin mathématicien. N’oublions pas que ce geste
galiléen totalement gratuit (fondateur de la physique moderne), est proposé dans le contexte de la Renaissance, période pendant laquelle l’individu doué d’une capacité propre de pensée et
d’entendement s’affirme.


En
ce qui concerne votre exploitation du théorème de Gödel, dans le commentaire, je ne peux vous suivre. En effet selon ma compréhension de ce théorème de l’incomplétude, les indécidables : le
sont, parce qu’il est impossible de montrer la validité ou la fausseté à l’intérieur de la théorie formel en question. En conséquence la cohérence d’une théorie est impossible à justifier par les
seuls moyens de la théorie et il n’est pas possible de fonder mathématiquement les mathématiques. Les travaux tout récents de Léonid Levin ont confirmé et amplifié les conséquences de ce théorème
conduisant à la conclusion qu’aucun procédé physique ne peut contourner ce résultat de 1930.



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  • : Ce blog propose une réflexion sur les concepts fondamentaux de physique théorique. Le référentiel centrale est anthropocentrique. Il attribue une sacrée responsabilité au sujet pensant dans sa relation avec la nature et ses propriétés physiques. L'homme ne peut être nu de toute contribution lorsqu'il tente de décrypter les propriétés 'objectives' de la nature.
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