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La connaissance en physique doit enchanter… avec ses controverses

Dans cet article je me réfère au livre de Carlo Rovelli qui vient de sortir : « Sept brèves leçons de physique. », édit. O. Jacob.

En premier lieu, nous ne pouvons avoir que de la sympathie pour l’exercice que représente la publication de ce petit livre de sept leçons brèves de physique. Initier, contribuer à la diffusion d’une culture initiale scientifique est très louable, mais pour que cet objectif soit respecté, il ne faut pas que cette offre soit conditionnée à ce point par la pensée scientifique de l’auteur. Sinon il faut que le titre de l’ouvrage en question soit : « Sept brèves leçons de ma conception du monde physique. » Eh oui ! Aujourd’hui les sujets de controverse dans ce domaine sont tellement multiples et amples qu’il y a matière à des conceptions clivées, qui sont actuellement sources d’émulations qu’il ne faut pas estomper car elles sont intellectuellement très stimulantes.

Pourquoi celui qui a conçu et conçoit les propositions constituant la matière du discours de C. Rovelli, est systématiquement exclu dans les conclusions de celui-ci. Il n’est pas possible d’exclure le fait que le fil de la pensée du sujet pensant ne contribue en rien au fil du temps. Pourquoi cet ostracisme ? Pourquoi aller chercher systématiquement dans la nature une cause de l’émergence du temps qui serait plus tangible ? Ainsi on lit p.66 : « Cette question ouverte nous conduit au cœur du problème du temps : la direction du temps apparaît seulement (sic) quand il y a de la chaleur… La chaleur est la vibration statistique de n’importe quoi… y compris de l’espace-temps même… Il n’y a pas de temps dans la gravité à boucles… Qu’est-ce que donc enfin que le temps, et son écoulement » ?

La proposition de Rovelli énonce l’idée que le monde de la physique tel qu’il est élucidé à notre époque serait doté des moyens d’une chronologie propre grâce à des références parfaitement stables, doté d’une histoire propre donc d’une existence finie propre et nous ne serions que des spectateurs, des décrypteurs passifs. Cette pensée exclusive véhiculée notamment par C. Rovelli, est portée par une vielle histoire pour ne pas dire la métaphysique Platonicienne qui fut réactivée avec force par Galilée au XVIIe siècle. Toutes les lois de la physique sont appelées à évoluer et c’est l’acuité intellectuelle de plus en plus perspicace de l’être pensant qui imprime le tempo de cette évolution. Ainsi on peut lire dans un article de Lisa Zyga du 12/10/2015 dans Phys.org, que maintenant on sait différencier ce qui est spécifique à un système thermodynamique quantique comparé à un système thermodynamique classique : ‘What is quantum in quantum thermodynamics ?’. De même dans le même site un article du 19/10/2015 nous annonce que des scientifiques démontrent expérimentalement une prédiction datant de 140 ans, de L. Boltzmann : ‘un gaz en perpétuel non-équilibre’. On ne peut considérer qu’il y a des vérités scientifiques définitivement établies, que l’on peut prendre appui sur celles-ci pour avancer des propositions définitives, comme le fait C. Rovelli, à propos du temps qui rappelons-le considère que la notion de temps est une notion émergente et c’est le refroidissement inexorable du rayonnement fossile dans notre univers qui est la cause de cette émergence, et cela imprime la flèche du temps et donc l’irréversibilité. Or le rayonnement fossile a été découvert en 1965. Il est à l’origine du concept du Big-Bang et partant du temps cosmique. Qui peut assurer que ces connaissances sont définitives et qu’elles peuvent servir de support stable pour concevoir une ontologie du temps.

Revenons à un problème posé par Einstein et souvent cité. La question, posée par celui-ci au physicien Abraham Païs au cours d’une promenade, fut la suivante : « Peut-on croire réellement que la lune existât seulement lorsqu’on la regarde ? » La réponse que je propose est la suivante : « Si simultanément tous les humains habitant la terre tournait le dos à la lune, il n’y aurait personne pour en parler, pour la penser, en conséquence pour le genre humain elle n’aurait pas d’existence. » C’est à la lumière de l’existant réflexif, intelligent, que nous sommes, que nous pouvons dire que tels objets, tels phénomènes, telles lois de la nature, nous accompagnent (je ne dis surtout pas : existe réellement) dans notre existence. Cela n’annule en rien tous les autres possibles mais il faudra aux sapiens que nous sommes les rencontrer dans le champ de nos aptitudes intellectuelles à venir, aptitudes qui n’ont pas, présentement, de raison d’être bornées. Je crains que mon propos soit encore très minoritaire si l’on considère la pensée dominante comme a pu brutalement l’exprimer B. d’Espagnat pour récuser l’anthropocentrisme dans ‘le réel voilé’ en 1994, p.27 : « Une telle vue est absurde puisque, comme nous le savons tous (sic), la terre, les étoiles, l’univers, avec tous les phénomènes qui s’y produisent, existaient déjà en un temps où ni les hommes ni même les êtres vivants n’existaient. » Il est clair que je n’ai jamais fait partie de ce ‘tous’ convoqués comme témoin par d’Espagnat. Peut-être que je me trompe mais il me semble que depuis 1997, bien que je manque de repères à ce propos, ils sont moins nombreux à partager ce point de vue.

Pour nous, humains, rien ne prend forme tant qu’il ne peut être dit au moins une première fois, tant qu’il ne peut être soumis à notre pensée, tant que notre pensée n’a pas atteint un niveau d’acuité qui fait passer de l’ombre à la lumière cette partie du rien. Donc ce qui était ‘rien’ juste avant, juste avant qu’il n’apparaisse, effectivement à notre pensée, dans notre discours, ne peut pas être déclaré comme étant, pas plus que comme étant en soi autonome, parce que ce que nous pouvons dire : c’est qu’il nous accompagne maintenant dans notre existence mais pas plus. Les modalités et la place de cet accompagnement peut aussi subir des réarrangements extrêmement importants. Pensons à l’évolution de notre pensée de l’univers dans lequel nous avons très concrètement pris position ; évolution qui a rapidement imposée l’idée de la nécessité d’une matière noire, puis ensuite l’idée d’une énergie sombre au point que ce que nous pensions connaître au début des années 1980 ne représente plus que 5% de notre savoir identifié.

Ce n’est qu’après avoir dépassé un stade de connaissance que l’on évalue la part de l’arrangement subjectif intrinsèque antérieur qui a contribué à la croyance de la chose. On en rencontre de parfaites illustrations quand on pense aux cosmogonies qui se sont succédées dans l’histoire de la pensée humaine. Ce qui est remarquable c’est que dans presque toutes, il y a un début, il y a une origine. Pour l’être humain c’est rassurant et c’est fonctionnel, pratique, que de pouvoir poser sa pensée sur une origine et à partir de ce point d’appui pouvoir la déployer et par la suite la dépasser. Dans la cosmogonie la plus contemporaine, celle qui est relative au déploiement de notre univers, depuis les années 1970, nous avons situé une origine, c’est ce que l’on nomme le Big-Bang, jusqu’à ce que nous puissions nous en émanciper pour penser autrement, plus lointainement. Cela est en fait déjà engagé car la conception de l’univers que l’on commence à identifier comme n’étant que le nôtre parmi d’autres univers possibles n’a pas obligatoirement l’origine que l’on croit. Toutes ces nouvelles connaissances affaiblissent la conception anthropique et selon moi, c’est un progrès.

Plus prosaïquement, l’explication de l’effet tunnel connaît aussi une évolution récente très significative car maintenant les physiciens ont acquis la maîtrise de la mesure de l’intervalle de temps de l’attoseconde (10-18s) et en conséquence on peut mesurer le fait qu’un électron a besoin de cette durée pour échapper d’un atome par effet tunnel. Auparavant, on s’appuyait sur le formalisme de la mécanique quantique éprouvée pour rendre compte de cette propriété physique. Dans ce cadre le temps associé à ce processus était imaginaire (sic), voir l’article du 17/06/2015. Dans sa quête de connaissance des propriétés de la nature, la ‘Présence’ du sujet pensant est dorénavant effective à l’échelle de l’attoseconde et nous avons là l’occasion d’apprécier la valeur du saut qualitatif que cela représente.

Comme j’ai eu souvent l’occasion de le dire et de l’écrire il n’est pas du tout banal de constater que c’est à propos de l’espace et du temps que la connaissance en physique théorique fait du sur place. La question de l’ontologie du temps et partant de l’espace se pose non parce qu’un matin des physiciens se sont demandés : quid du temps ? mais parce que c’est l’avancée des connaissances en physique qui est en jeu. La question est lancinante depuis plusieurs décennies.

Je pense avoir choisi suffisamment d’exemples qui montrent que la proposition de C. Rovelli n’est pas la bonne. Ma conviction est encore plus grande lorsqu’il traite du thème du présent, à partir de la page 67 : « Une autre manière de poser le même problème (sic) consiste à se demander ce qu’est le « présent » ».

Lee Smolin, son collègue et partenaire au temps (il y a une quinzaine d’années) de la conception de la gravité quantique à boucles, nous a proposé il y a deux ans un ouvrage : « La Renaissance du Temps. Pour en finir avec la crise de la physique. » J’avais accueilli cet ouvrage par l’article du 02/05/2013 : « Bienvenu au ‘Moment Présent’ de Lee Smolin » avec grand intérêt car c’était la première fois que je rencontrais un partenaire qui partageait la thèse que je développe depuis une décennie. Mais ceci avec un sérieux bémol car L. Smolin prétend que le temps est réel, est donné dans la nature, alors que selon moi il est émergent et c’est l’ancêtre de l’être humain qui en est le fondateur. Mais la grande nouveauté c’est l’hypothèse du ‘Moment Présent’ de Smolin. Ainsi : « Mais l’univers réel a des propriétés qui ne sont pas représentables par un quelconque objet mathématique (sic). Une de celles-ci est qu’il y a toujours un moment présent. Les objets mathématiques, étant intemporels, n’ont pas de moment présent, n’ont pas de futur ni de passé. Toutefois, si on embrasse la réalité du temps et voit les lois mathématiques comme des outils (sic) plutôt que des miroirs mystiques de la nature, d’autres faits têtus, inexplicables, concernant le monde deviennent explicables… » A cela la réponse de Rovelli n’est pas original elle date de 1905 : « La relativité a montré que la notion de « présent » est subjective elle aussi. » Car effectivement si on en croit les lois de la relativité restreinte ce qui est une coïncidence dans un référentiel : Δt = 0, ne l’est pas obligatoirement dans un autre. Ces relativistes-là considèrent que : Δt = 0 est une mesure assurée, à la portée de l’observateur, alors qu’actuellement depuis peu notre performance extrême nous porte à la mesure de 10-18s. En dessous de la valeur de cet intervalle de temps nous sommes aveugles. Présentement, les particules, les résonnances, qui ont une durée vie de l’ordre 10-20 et moins ne sont pas décelables, c’est par reconstruction et le calcul que nous obtenons ces valeurs.

Mon hypothèse c’est qu’en tant qu’observateur nous ne pourrons jamais atteindre Δt = 0, c’est inhérent à notre nature humaine, au mieux nous pourrons peut-être atteindre 10-25s, ainsi l’intrication pourrait s’expliquer. Il y a donc toujours une durée de temps occupée par une ‘Présence’… du sujet pensant qui est une durée d’une cogitation car la nature ne se pense pas par elle-même. Le refus de cette hypothèse, d’un revers de main, du fait que l’on introduise un élément de subjectivité dans une science qui doit conserver la pureté objective, est périmé.

Nous ne pouvons plus ignorer que nous accédons maintenant à une connaissance objective, quantifiée, de certaines facultés les plus spécifiques de l’homme. Les travaux et les résultats annoncés par S. Dehaene sont crédibles, voir, entre autres, article 26/05/2015, ‘Académie des sciences : ‘A la recherche du temps’. « Le cerveau ne perçoit pas instantanément les évènements du monde extérieur. Il lui faut au moins un tiers de seconde, et souvent bien plus, avant qu’une information sensorielle élémentaire accède à la conscience… » Les facultés de l’observateur deviennent quantifiables. Cette grandeur objective ainsi mise en évidence, ne peut pas être sans conséquence à propos de l’explication de notre relation et de nos capacités de détection des propriétés de la nature. Les points aveugles de notre conscience immédiate, doivent nous amener à considérer que notre fonctionnement intellectuel et observationnel, ne peut être que discontinue. C’est ce que j’ai intégré en faisant l’hypothèse du point aveugle de l’intelligence humaine de l’ordre de 10-25s. Cet intervalle de temps définit le tic-tac fondamental du temps de la connaissance possible de la physique.

Avant de terminer cet article je veux dire que j’en ai gré à C. Rovelli d’avoir dans ce petit livre rétabli une vérité historique. En effet, je fus étonné voire choqué que dans son premier livre en 2007 : « Anaximandre de Milet ou la naissance de la pensée scientifique. », il fasse apparaître Heisenberg comme le fondateur de la mécanique quantique et N. Bohr est à peine dans son ombre. C’est rectifié, par exemple, dans la deuxième leçon : « N. Bohr, patiemment, expliquait à Einstein les idées nouvelles. Einstein objectait… Bohr, au bout du compte, parvenait toujours à trouver la réponse et à repousser les objections. Le dialogue s’est poursuivi… »