Le blog de mc2est-cesuffisant

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… »

Non, on ne pense pas quantique. Pas encore !

Etant donné ce que j’ai écrit p.4 dans l’article du 19/08 : ‘Fondamentalement : Renoncer’, je fus alerté lorsque j’ai découvert que le mensuel ‘Science et Vie’ d’octobre annoncé en couverture, d’une façon affirmative et au présent : ‘On pense tous quantique’. Or ce que j’ai exprimé le 19/08 est un futur avec l’idée suivante : ‘Cet encore indique qu’il faut accepter l’idée que le sujet pensant évolue et évoluera et qu’ainsi : ‘penser quantique’ pourra devenir progressivement, quelque peu, plus naturel. Personne ne saurait dire, encore combien de générations (2, 3 ou 1 ou 10 ?), mais en effet on peut être assuré que cette conquête intellectuelle en marche doit avoir en retour une influence sur notre culture scientifique collective et partant induire une intelligibilité de plus en plus affûtée de ce qui est de l’ordre du quantique. Au sens propre du terme, notre bagage intellectuel s’enrichit et la pratique du raisonnement propre à la mécanique quantique dans des domaines de plus en plus variés ne peut que progressivement nous accoutumer et rendre plus naturel une pensée quantique.’

Dans ce genre de situation, ne renonçons pas à un peu d’humour en mettant en relief que à peine 2 mois séparant mon article et la première de couverture de la revue ne peuvent être confondus avec : 2, 3 ou 1 ou 10 générations. Mais les circonstances sont ainsi, une génération c’est toujours de l’ordre de 25 ans et non quelques semaines, heureusement que j’ai pris les devants à 2 mois près. Alors que penser de cette annonce à propos de la cognition quantique ? Il faut que chacun se fasse une opinion propre en lisant le N° d’octobre. Quant à moi, je considère que les travaux de S. Dehaene sont la bonne référence pour rendre compte de la richesse et de la complexité du fonctionnement cérébral du sujet pensant qui cogite (voir article du 2/11/2012 : ‘Thomas Bayes dans le cerveau’, celui du 01/01/2013 : ‘Un Monde en Présence II’ et celui du 14/10/2014 ‘Stanislas Dehaene et suite.’).

Nous ne sommes qu’aux prémices de la compréhension de ce qui se passe dans le cerveau quand le sujet pensant cogite et vouloir proposer des explications de types quantiques est clairement précipité, abusif, elles sont le fruit d’extrapolations et d’interprétations qui ne peuvent qu’être erronées. Pour résumer et avec ironie on pourrait dire : « Ce n’est pas parce que c’est multiple et complexe que cela est automatiquement quantique. Il ne faut molester ni notre cerveau ni la mécanique quantique. »

Je reste convaincu que dans la durée nous serons à même de décrypter d’une façon de plus en plus pertinente les propriétés fondamentales de la mécanique quantique et que, au moins, certains de ses postulats pourront être dénoués et deviendront directement explicites, sans pour autant qu’il y ait une cognition quantique qui soit obligatoirement à l’œuvre. Cette évolution est à mettre au compte de notre apprentissage de la mécanique quantique depuis un siècle, des succès de celui-ci, de l’enregistrement et in fine de l’adoption de ses spécificités par ceux qui plus spécifiquement la pensent, de l’accoutumance de plus en plus large de ses applications. Grâce à l’éducation profonde qui est en cours, grâce à l’évolution culturelle technologique, il en résulte et il continuera d’en résulter un enrichissement évolutif de notre cerveau et penser quantique devient et deviendra progressivement, quelque peu, plus naturel.

A côté des articles qui se veulent démonstratifs d'une soi-disant cognition quantique, il y a un article interview de M. Bitbol : directeur de recherche au CNRS (historien de la physique quantique et philosophe de la connaissance.) Il dit que « la mécanique quantique est une théorie générale (sic) de la connaissance, qui concerne toutes sortes d’objets et toutes sortes de domaines… » Non pas, répondrais-je car elle est toujours une théorie pragmatique, empirique, qui a été élaborée, au fur et à mesure, pour rendre compte de connaissances iconoclastes (quand on se réfère à la physique classique) mises en évidence lorsque l’intelligence humaine a acquis les moyens de progressivement prospecter le monde matériel infiniment petit.

Les réponses de Bitbol aux questions de l’interview sont accompagnées d’une succession de franchissements de Rubiconds du type : « Mais cet écart majeur entre les sciences de la nature et les sciences de l’homme disparaît (sic) presque entièrement avec la physique quantique, où on ne peut plus établir de séparation nette entre les propriétés des objets et l’effet que produit l’instrument servant à les mesurer.»

Je partage les commentaires de M. Bitbol, lorsqu’il s’agit d’évoquer l’histoire de l’avènement de la mécanique quantique ainsi que les commentaires à l’endroit des fondateurs de l’école de Copenhague mais malencontreusement, il exploite ceci pour affirmer une conviction systématique qu’il ne justifie pas : « Cette situation est semblable à celles des sciences humaines (sic), et il n’y a plus rien d’étonnant à ce que des propriétés analogues y soient observées. »

Ces différentes critiques et observations m’amènent à considérer que l’article du 18/03/2015 : « Décrypter la physique comme science de l’interface de l’être humain et de la Nature » est approprié car cela situe correctement le positionnement de la contribution de ce qui est de l’ordre de l’humain en ce qui concerne la production d’un savoir sur la Nature sans qu’il y ait le moindre amalgame possible. Dans cette situation, la distinction entre sciences de la nature et sciences de l’homme est claire tout en rappelant que les connaissances sont le fruit des cogitations humaines et produire des nouveaux savoirs fondamentaux de la nature c’est corrélativement mettre en évidence de nouvelles facultés ou de nouvelles aptitudes de l’être pensant.

Parmi ces aptitudes, il y a celle que je nommerai : ‘humilité tactique et savante’. Pour illustrer mon propos, je reprends l’exemple, déjà cité, des états d’âme de H. Lorentz qui un jour de la semaine, enseignait en physique classique que l’électron dans un mouvement circulaire rayonnait de l’énergie et quittait sa trajectoire, et l’autre jour de la semaine, enseignait que l’électron de l’atome d’hydrogène était parfaitement stable. La parade qui fut proposée par les initiateurs de la mécanique quantique a consisté à prendre du recul et de ne prendre en compte que l’atome d’hydrogène en tant qu’objet quantique et de le caractériser par son état : d’énergie, par exemple. Finis les états d’âme de H. Lorentz, puisqu’on a pris un recul intellectuel suffisant pour ne plus avoir à se préoccuper du ou de l’absence de rayonnement de l’électron. En évacuant ce problème insoluble, l’observateur se place dans une nouvelle situation favorable car avec le mot état quantique il y a l’idée de permanence, de stabilité, de constance, bref il faut du temps pour que l’observateur reconnaisse et déclare : l’objet est dans un état quantique. Ce terme, donc cette prise de position, est un pis-aller, le fruit d’un renoncement nécessaire à propos du comportement physique de l’électron mais aussi un gain tactique car il est bien connu qu’un physicien peut reprendre la main, peut dire quelque chose sur des objets lorsqu’il y a de l’invariance, de la constance, et c’est impératif.

En conséquence, cette modestie-là, ce provisoire (qui a commencé il y a un siècle), Einstein aurait peut-être pu l’accepter si ce provisoire lui avait été proposé par Bohr ou d’autres collègues. Qui sait !

~~ Il ne faut pas raboter les beaux reliefs de l’histoire de l’avènement de la physique quantique

. J’ai beaucoup hésité avant de me décider d’écrire cet article parce que j’ai déjà traité le sujet dans l’article du 28/07/ et l’article du 06/08. Ainsi, je risque d’être accusé de radotage manifeste. Mais j’ai posté le 18/03/2015 : ‘Décrypter la physique comme science de l’interface de l’être humain et de la Nature !’ et cela signifie à mes yeux qu’une errance manifeste dans la compréhension et l’interprétation des lois physiques peut conduire à une régression de la compréhension des capacités du ‘sujet pensant’ à investir les propriétés de la nature ainsi qu’à développer favorablement la compréhension de ses capacités propres qui sont en jeux.

L’article qui me fait réagir provient du site du ‘NewScientist’, le 29/08 : ‘Quantum weirdness proved real in first loophole-free experiment’ c’est-à-dire : ‘L’étrangeté (la bizarrerie) quantique prouvée réelle (sic) dans l’expérience de la première faille-libre’. Je joins l’article original à la fin du présent. En fait cet article confirme les propriétés de l’intrication, reconnues depuis l’expérience d’Alain Aspect (1982), dans cette première faille. Comme cela est rapporté par Sandu Popescu dans l’article : « La plupart des personnes s’attendaient au résultat que l’expérience (d’intrication) a confirmé. » A propos de l’hypothèse de (des) faille(s), j’ai abordé ce sujet dans un article le 13/10/2011 : « Si faille il y a, quelle est sa nature ? »

Ce qui est contestable dans cet article c’est l’affirmation répétée qu’il y aurait un monde quantique réel et par exemple la propriété de l’intrication confirmerait cette réalité. Il est aussi attribué d’une façon abusive à N. Bohr la pensée que : « Nous devrions accepter la nouvelle réalité quantique. » Affirmer ceci est évidemment lourdement trompeur puisque cela laisse entendre que le problème du statut ontologique de ce qui a été identifié par les voies de la mécanique quantique n’a pas été posé et qu’il serait résolu. Cela est faire fi de la richesse remarquable des confrontations intellectuelles qui se sont engagées entre les physiciens depuis son avènement. Il n’est pas possible de considérer que ce débat est tranché, loin s’en faut, et les propos qui visent à banaliser une pensée générale, définitivement établie, d’une réalité quantique sont des propos qui falsifient l’histoire et la science physique quantique.

On peut comprendre depuis la découverte des lois quantiques et les applications remarquables et multiples qui sont mises en œuvre et cela n’est pas clos, peut conduire, grâce à cette familiarisation, à considérer que le monde quantique est… réel. Cette familiarisation objective n’autorise pas pour autant à tomber dans la facilité intellectuelle. Nous ne devons pas nier nos déterminations comme le rappel A. Zeilinger : « La notion du réalisme locale est tellement enracinée dans notre pensée quotidienne (sic), même en tant que physicien, qu’il est très important de fermer définitivement toute les failles (à propos de la propriété de l’intrication) » Zeilinger nous dit pourquoi cette vigilance intellectuelle est nécessaire : parce que en tant que ‘sujet pensant’ nous ne pouvons pas échapper à nos déterminations qui se sont forgées au cours de nos rapports constitutifs avec la nature à l’échelle classique. A l’origine nous sommes un ‘Être de la nature’. C’est par un lent processus de ‘dénaturation’ (l’évolution) que cet être de la nature est devenu ‘Être dans la nature’ que nous sommes, installé en surplomb sur un socle, et il n’y a pas de raison de considérer que cette évolution a atteint son stade ultime. (Voir l’article du ‘Monde’ du 02/09 : ‘L’humain « augmenté » ad vitam aeternam.’)

En septembre 1927, à Côme, N. Bohr exposa que d’une part la théorie quantique apporte une limitation essentielle aux concepts de la physique classique dans leur application aux phénomènes atomiques ; mais d’autre part, elle exige que les données expérimentales soient interprétées à l’aide de ces mêmes concepts classiques. Pourquoi ? Simplement parce que les expériences sont nécessairement faites à l’aide d’appareils de dimensions macroscopiques, c’est-à-dire à l’échelle humaine. Bohr précisera plus tard, dans son compte rendu de ses discussions avec Einstein, qu’à son avis cette description classique est même nécessaire. Le mot « expérience » légitime « une situation où nous pouvons dire à d’autres hommes ce que nous avons fait et ce que ne avons appris ». Cela veut dire que nous pouvons décrire le dispositif de l’expérience et ses résultats. Or les concepts de la physique classique sont particulièrement intelligibles, dans la mesure où ils se réfèrent à notre expérience quotidienne (sic). Bohr en vient au cœur de la question, à ce qu’il appelle le postulat quantique. Selon ce postulat, toute observation des phénomènes atomiques entraîne une interaction avec l’instrument d’observation qui ne peut être négligée. « On ne peut par conséquent attribuer une réalité indépendante, au sens physique ordinaire de ce mot, ni aux phénomènes ni aux instruments d’observation. » Autrement dit, par exemple, on ne peut attribuer ni à l’électron ni à l’instrument d’observation une réalité physique autonome.

Ainsi, est explicitée la raison pour laquelle je m’insurge à propos de l’écrasement de l’histoire des problèmes soulevés par l’avènement de la physique quantique. Mon propos n’est pas de défendre une histoire passée mais tout simplement de rappeler que nous n’avons toujours pas présentement les moyens de trancher ces problèmes qui ont été soulevés. En tous les cas l’affirmation de l’existence d’une réalité quantique est le résultat d’une falsification intellectuelle, d’autant plus inacceptable lorsqu’elle est attribuée à des physiciens qui n’ont jamais dit, ni put penser, une telle chose, au contraire.

Présentement, malgré un siècle de développement de connaissances en mécanique quantique nous ne nous pouvons pas identifier les systèmes qu’elle décrit à des ondes ou à des particules proprement dites, bien qu’on ne puisse se passer de tels concepts pour ordonner la diversité de nos perceptions. Nous devons toujours rapporter toutes les connaissances physiques à leurs conditions d’obtentions (telles qu’ils nous apparaissent). En ce sens, l’objectivité définie comme ce qui concerne l’objet lui-même en tant qu’isolé des moyens dont dispose le sujet pour le connaître, est toujours bannie de la représentation quantique.

Il y a beaucoup d’ouvrages qui restituent sérieusement l’histoire de l’avènement de la mécanique quantique. Je peux conseiller celui de ‘Grete Hermann : ‘Les fondements philosophiques de la mécanique quantique.’, de Léna Soler, préfacé par B. D’Espagnat, édit. Vrin, 1996. Ou encore : ‘La partie et le tout’ de W. Heisenberg, notamment pages : 168 – 173. Flammarion, 1990.

A l’occasion, je rappelle que dans l’article précédent du 24/08 : ‘Où se trouve la vérité ?’, j’ai exprimé une sérieuse inquiétude à propos des ambiguïtés sur la vérité du fonctionnement du LHC. Un nouvel article sur le site ‘Techno-Science’, le 27/08, lève un peu plus le voile sur le fait que 2015 sera quasiment une année blanche : « Nous n'en sommes encore qu'au début, ajoute Mike Lamont. Nous savions qu'exploiter l'accélérateur à 13 TeV serait un défi. Mais 2015 est vraiment une année de remise en service. Même si l'année sera courte pour la physique des protons, nous jetons déjà les bases pour 2016 et pour le reste de la deuxième période d'exploitation. »

Quantum weirdness proved real in first loophole-free experiment

Welcome to quantum reality (sic)

It’s official: the universe is weird. Our everyday experience tells us that distant objects cannot influence each other, and don’t disappear just because no one is looking at them. Even Albert Einstein was dead against such ideas because they clashed so badly with our views of the real world.

But it turns out we’re wrong – the quantum nature of reality means, on some level, these things can and do actually happen. A groundbreaking experiment puts the final nail in the coffin of our ordinary “local realism” view of the universe, settling an argument that has raged through physics for nearly a century.

Teams of physicists around the world have been racing to complete this experiment for decades. Now, a group led by Ronald Hanson at Delft University of Technology in the Netherlands has finally cracked it. “It’s a very nice and beautiful experiment, and one can only congratulate the group for that,” says Anton Zeilinger, head of one of the rival teams at the University of Vienna, Austria. “Very well done.”

To understand what Hanson and his colleagues did, we have to go back to the 1930s, when physicists were struggling to come to terms with the strange predictions of the emerging science of quantum mechanics. The theory suggested that particles could become entangled, so that measuring one would instantly influence the measurement of the other, even if they were separated by a great distance. Einstein dubbed this “spooky action at a distance”, unhappy with the implication that particles could apparently communicate faster than any signal could pass between them.

What’s more, the theory also suggested that the properties of a particle are only fixed when measured, and prior to that they exist in a fuzzy cloud of probabilities.

Nonsense, said Einstein, who famously proclaimed that God does not play dice with the universe. He and others were guided by the principle of local realism, which broadly says that only nearby objects can influence each other and that the universe is “real” – our observing it doesn’t bring it into existence by crystallising vague probabilities. They argued that quantum mechanics was incomplete, and that “hidden variables” operating at some deeper layer of reality could explain the theory’s apparent weirdness.

On the other side, physicists like Niels Bohr insisted that we just had to accept the new quantum reality, since it explained problems that classical theories of light and energy couldn’t handle.

Test it out

It wasn’t until the 1960s that the debate shifted further to Bohr’s side, thanks to John Bell, a physicist at CERN. He realised that there was a limit to how connected the properties of two particles could be if local realism was to be believed. So he formulated this insight into a mathematical expression called an inequality. If tests showed that the connection between particles exceeded the limit he set, local realism was toast.

“This is the magic of Bell’s inequality,” says Zeilinger’s colleague Johannes Kofler. “It brought an almost purely philosophical thing, where no one knew how to decide between two positions, down to a thing you could experimentally test

.” And test they did. Experiments have been violating Bell’s inequality for decades, and the majority of physicists now believe Einstein’s views on local realism were wrong. But doubts remained. All prior experiments were subject to a number of potential loopholes, leaving a gap that could allow Einstein’s camp to come surging back.

“The notion of local realism is so ingrained into our daily thinking, even as physicists, that it is very important to definitely close all the loopholes,” says Zeilinger.

Loophole trade-off

A typical Bell test begins with a source of photons, which spits out two at the same time and sends them in different directions to two waiting detectors, operated by a hypothetical pair conventionally known as Alice and Bob. The pair have independently chosen the settings on their detectors so that only photons with certain properties can get through. If the photons are entangled according to quantum mechanics, they can influence each other and repeated tests will show a stronger pattern between Alice and Bob’s measurements than local realism would allow.

But what if Alice and Bob are passing unseen signals – perhaps through Einstein’s deeper hidden layer of reality – that allow one detector to communicate with the other? Then you couldn’t be sure that the particles are truly influencing each other in their instant, spooky quantum-mechanical way – instead, the detectors could be in cahoots, altering their measurements. This is known as the locality loophole, and it can be closed by moving the detectors far enough apart that there isn’t enough time for a signal to cross over before the measurement is complete. Previously Zeilinger and others have done just that, including shooting photons between two Canary Islands 144 kilometres apart.

Close one loophole, though, and another opens. The Bell test relies on building up a statistical picture through repeated experiments, so it doesn’t work if your equipment doesn’t pick up enough photons. Other experiments closed this detection loophole, but the problem gets worse the further you separate the detectors, as photons can get lost on the way. So moving the detectors apart to close the locality loophole begins to widen the detection one.

“There’s a trade-off between these two things,” says Kofler. That meant hard-core local realists always had a loophole to explain away previous experiments – until now.

“Our experiment realizes the first Bell test that simultaneously addressed both the detection loophole and the locality loophole,” writes Hanson’s team in a paper detailing the study. Hanson declined to be interviewed because the work is currently under review for publication in a journal.

Entangled diamonds

In this set-up, Alice and Bob sit in two laboratories 1.3 kilometres apart. Light takes 4.27 microseconds to travel this distance and their measurement takes only 3.7 microseconds, so this is far enough to close the locality loophole.

Each laboratory has a diamond that contains an electron with a property called spin. The team hits the diamonds with randomly produced microwave pulses. This makes them each emit a photon, which is entangled with the electron’s spin. These photons are then sent to a third location, C, in between Alice and Bob, where another detector clocks their arrival time.

If photons arrive from Alice and Bob at exactly the same time, they transfer their entanglement to the spins in each diamond. So the electrons are entangled across the distance of the two labs – just what we need for a Bell test. What’s more, the electrons’ spin is constantly monitored, and the detectors are of high enough quality to close the detector loophole.

But the downside is that the two photons arriving at C rarely coincide – just a few per hour. The team took 245 measurements, so it was a long wait. “This is really a very tough experiment,” says Kofler.

The result was clear: the labs detected more highly correlated spins than local realism would allow. The weird world of quantum mechanics is our world.

“If they’ve succeeded, then without any doubt they’ve done a remarkable experiment,” says Sandu Popescu of the University of Bristol, UK. But he points out that most people expected this result – “I can’t say everybody was holding their breath to see what happens.” What’s important is that these kinds of experiments drive the development of new quantum technology, he says.

One of the most important quantum technologies in use today is quantum cryptography. Data networks that use the weird properties of the quantum world to guarantee absolute secrecy are already springing up across the globe, but the loopholes are potential bugs in the laws of physics that might have allowed hackers through. “Bell tests are a security guarantee,” says Kofler. You could say Hanon’s team just patched the universe.

Freedom of choice There are still a few ways to quibble with the result. The experiment was so tough that the p-value – a measure of statistical significance – was relatively high for work in physics. Other sciences like biology normally accept a p-value below 5 per cent as a significant result, but physicists tend to insist on values millions of times smaller, meaning the result is more statistically sound. Hanson’s group reports a p-value of around 4 per cent, just below that higher threshold.

That isn’t too concerning, says Zeilinger. “I expect they have improved the experiment, and by the time it is published they’ll have better data,” he says. “There is no doubt it will withstand scrutiny.”

And there is one remaining loophole for local realists to cling to, but no experiment can ever rule it out. What if there is some kind of link between the random microwave generators and the detectors? Then Alice and Bob might think they’re free to choose the settings on their equipment, but hidden variables could interfere with their choice and thwart the Bell test.

Hanson’s team note this is a possibility, but assume it isn’t the case. Zeilinger’s experiment attempts to deal with this freedom of choice loophole by separating their random number generators and detectors, while others have proposed using photons from distant quasars to produce random numbers, resulting in billions of years of separation.

None of this helps in the long run. Suppose the universe is somehow entirely predetermined, the flutter of every photon carved in stone since time immemorial. In that case, no one would ever have a choice about anything. “The freedom of choice loophole will never be closed fully,” says Kofler. As such, it’s not really worth experimentalists worrying about – if the universe is predetermined, the complete lack of free will means we’ve got bigger fish to fry.

So what would Einstein have made of this new result? Unfortunately he died before Bell proposed his inequality, so we don’t know if subsequent developments would have changed his mind, but he’d likely be enamoured with the lengths people have gone to prove him wrong. “I would give a lot to know what his reaction would be,” says Zeilinger. “I think he would be very impressed.”

~~Fondamentalement : RENONCER.

Lorsque Planck a dû intégrer formellement, dans son équation de la densité d’énergie du rayonnement du corps noir, que l’échange d’énergie entre le rayonnement et la matière du corps noir se faisait par valeur discrète, il l’a fait par nécessité mais sans renoncer pour autant à dépasser a postériori cette discontinuité des échanges d’énergie. Par nécessité parce que la courbe représentant la variation de la densité d’énergie en fonction de la fréquence du rayonnement était expérimentalement bien connue. Et à la suite de bien des tâtonnements (les siens et ceux de ses contemporains), il a fini par constater que l’adéquation était obtenue lorsqu’il prenait en compte ce concept de la discontinuité de l’échange. Rappelons, parce que c’est essentiel, pour Planck c’était du provisoire car la continuité classique des échanges entre les différents éléments de la nature était définitivement établie et incontournable.

En conséquence cette conception des échanges d’énergie par quantum n’a pas été pensée a priori et n’était pas pensable a postériori par son découvreur. Malgré la signification physique apportée par Einstein en 1905 : E = hν, la certitude de Planck, que l’explication aux moyens de la physique classique s’imposera, continua d’habiter son esprit.

Une loi aussi fondamentale n’a donc pas été pensée et par ricochet cela a conduit au développement à l’aveugle de certains domaines de cette nouvelle physique parce que la loi de Planck est remarquablement exacte quand on se référe aux résultats expérimentaux. Tous les raisonnements qui obtiennent après coup de retrouver cette loi, d’un point de vue formel, sont validés, sans qu’ils soient pour autant a priori franchement cogités. La conception empirique s’impose. Il en est ainsi des propositions de Satyendranath Bose et partant de la statistique de Bose-Einstein et de son reflet fermionique : la statistique de Fermi-Dirac.

Empiriquement, des valeurs discrètes se sont aussi imposées en physique atomique pour rendre compte ce qui était observé à propos du rayonnement atomique, par exemple à propos des atomes hydrogénoïdes avec la formule de Balmer. La mécanique de Bohr-Sommerfeld postule que pour rendre compte des différentes longueurs d’onde des rayonnements émis il faut admettre que les électrons constitutifs de ces atomes orbitent en suivant des trajectoires qui ne peuvent être que spatialement distinctes. En faisant appel à la mécanique ondulatoire, ils déterminent que la dimension des orbites doit coïncider avec un nombre entier de longueurs d’onde.

De 1900, avec Planck, à la fin des années 1910, des observations accumulées concernant l’échelle atomique ont obligé les physiciens à admettre que les phénomènes observés pouvaient être intelligibles si, et seulement si, on acceptait l’idée qu’à cette échelle, les interactions, les échanges, entre matière et rayonnement ne pouvaient se faire qu’aux moyens, d’interactions, d’échanges, qui mettaient en évidence de valeurs discrètes qui sont les observables des grandeurs physiques en jeu.

« Ont obligé les physiciens à admettre… », est euphémique car très peu ne pouvaient admettre cette obligation (voir article du 06/08). Leurs références étant celles de la physique classique qui révélait continument une adéquation acceptable entre ce qui était pensé et ce qui était directement observé. Toutes les tentatives de ces physiciens de rétablir l’entendement réaliste classique pour rendre compte des propriétés physiques à l’échelle atomique échouèrent. Cet échec pouvait conduire à des tourments d’ordre déontologique comme le confiait H. A. Lorentz qui, dans son université, un jour de la semaine enseignait en amphi qu’en physique à l’échelle classique un électron sur une trajectoire circulaire rayonnait de l’énergie et donc la courbure de sa trajectoire sans cesse se modifiait et était donc de type spirale et l’autre jour de la semaine il enseignait que l’électron sur une orbite atomique ne rayonnait aucune énergie et en conséquence suivait une trajectoire stable.

Les fondateurs de la mécanique quantique ont donc postulé qu’il fallait renoncer, à vouloir rendre compte d’une façon classique de ces propriétés lorsque l’on changeait d’échelle et renoncer à expliquer le pourquoi et le comment de cette transition. Le nouveau paradigme de la physique postule que la base du savoir à l’échelle quantique, c’est l’acceptation (sans arrière-pensée) des valeurs discrètes des grandeurs physiques relatives à l’échelle atomique et en deçà qui sont observées aux moyens des instruments de mesure (qui ne peuvent être que de dimension classique). Alors, de cette acceptation, il peut être édifié un savoir des propriétés quantiques, bien qu’elles ne soient pas a priori intuitives.

En 1935, l’article EPR indique avec force l’extraordinaire inertie intellectuelle d’Einstein et de ses nombreux collègues vis-à-vis de la mécanique quantique et rappelle que selon lui, la bonne pensée du physicien est celle qui révèle une réalité… classique : « Dans une théorie complète, il existe un élément correspondant à chaque élément de réalité. », et à toute quantité physique mesurée correspond un élément de réalité qui lui est attaché.

Entrer dans l’acceptation de la description quantique du monde de l’infiniment petit, implique un renoncement, renoncer à pouvoir penser : c’est ainsi parce que je conçois… c’est ainsi parce qu’elle est… par : c’est ainsi parce que la nature me donne à observer… c’est ainsi parce que la nature nous apparaît... L’obligation de ‘Renoncer’ est de fait une contrainte incommensurable car il n’est pas dans notre nature de ‘sujet pensant’ d’être intellectuellement muet vis-à-vis de ce que nous observons et spontanément nous ne pouvons pas penser quantique. ‘Renoncer’, est une contrainte permanente qui doit sans cesse nous accompagner car naturellement dans notre quête de compréhension des propriétés physiques quantiques, c’est toujours en fonction de nos déterminations propres que nous cogitons. Il y a donc un apprentissage, une discipline, qui doit s’imposer et qui est extrêmement contraignante. C’est ce qu’exprimait très explicitement Freeman Dyson en 1958 (collègue éminent de Feynmann, dans le domaine de l’émergence de la théorie de l’électrodynamique quantique) : « Il ne s’agit pas de comprendre la mécanique quantique, mais sauter le pas : accepter l’idée qu’il n’y a rien à comprendre (sic), et apprendre à se servir du formalisme mathématique pour trouver des résultats en accord avec les faits expérimentaux. » et il ajoutait : « Qu’avec le temps, les étudiants acceptent avec une résistance décroissante d’être brisés (sic) pour consentir cette attitude. » Ainsi, comme le dit abruptement F. Dyson, renoncer à vouloir comprendre les postulats fondamentaux de la mécanique quantique, n’est pas naturel pour le ‘sujet pensant’. Ce renoncement ne peut s’estomper, ni être contourné, il est présent à tout instant quand nous investissons les propriétés de la physique quantique, il est une marque de notre investissement intellectuel et en conséquence nous ne pouvons pas être neutre, et encore moins transparent. Ceci constitue donc un des éléments de ma conception qu’on ne peut que : ‘Faire de la physique (qu’) en ‘Présence’’.

Depuis la fondation de la mécanique quantique, cette science a pris son envol et quel envol ! Presque tous les domaines de la connaissance ont été touchés, pas uniquement la physique. Restons dans le domaine de la physique et si nous essayons d’énumérer toutes les applications qui en ont résulté : c’est phénoménal. Ce qui est remarquable c’est que les propositions et les postulats des fondateurs de la mécanique quantique c’est-à-dire les représentants de l’Ecole de Copenhague, n’ont jamais été contredits et ils ont été plutôt confirmés. Le 01/12/2014, les résultats, d’une expérience enfin réalisable et inspirée d’une expérience de pensée qui résultait de la confrontation, une fois de plus, dans les années 1930, entre la conception d’A. Einstein à celle de N. Bohr, ont été publiés. C’est la conception et les conclusions de N. Bohr qui ont été à nouveau confirmées. Cela n’interdit pas de penser que cela ne sera pas toujours ainsi, ou même que cela sera dépassé.

Depuis, et notamment depuis les années 1980, ont émergé des tentatives d’interprétations. Certaines comme celle d’Everett (années 50) visent à offrir une explication au problème de la réduction de la fonction d’onde au moment de la mesure. Cette interprétation ne contredit en rien les postulats de l’Ecole de Copenhague mais propose une extrapolation qui n’est pas choquante. Toutefois, présentement, elle est totalement invérifiable.

On pourrait citer aussi l’interprétation des histoires cohérentes de D. Griffiths, l’interprétation relationnelle, l’interprétation informationnelle, etc… et il y en aura d’autres. Aucune des interprétations mettant en cause les fondements originaux de la mécanique quantique ne peut être acceptée. Ce qui sera acceptable sera la théorie qui les dépassera sans les annuler. Ne doutons pas que cela finira par se produire. Nous devons toujours avoir présent à l’esprit que les critères fondamentaux qui prévalent à la compréhension de la mécanique quantique, sont des critères qui sont (encore) en dehors de nos facultés naturelles de jugement scientifique. A défaut de pouvoir les intérioriser en tant que tels, il faut réinitialiser à chaque fois que cela est nécessaire notre acceptation au renoncement, vérifier que notre discipline intellectuelle à l’égard de cette discipline est intact. Ainsi, il ne faut jamais substituer : « telle qu’elle nous apparaît » par : « telle qu’elle est ». Si je prends cet exemple ce n’est pas par hasard car c’est l’exemple le plus explicite de notre intention naturelle d’atténuer voire d’oublier le critère qui nous dicte comment : penser correctement quantique. Cette dérive nous la rencontrons régulièrement lorsqu’un physicien nous affirme qu’il peut rendre compte, partiellement ou complètement, d’une description du monde, donc d’une réalité, quantique (sic).

J’ai précisé ci-dessus entre parenthèses : encore. Cet encore indique qu’il faut accepter l’idée que le sujet pensant évolue et évoluera et qu’ainsi : ‘penser quantique’ pourra devenir progressivement, quelque peu, plus naturel. Personne ne saurait dire, encore : combien de générations (2, 3 ou 1 ou 10 ?), mais en effet on peut être assuré que cette conquête intellectuelle en marche doit avoir en retour une influence sur notre culture scientifique collective et partant induire une intelligibilité de plus en plus affûtée de ce qui est de l’ordre du quantique. Au sens propre du terme, notre bagage intellectuel s’enrichit et la pratique du raisonnement propre à la mécanique quantique dans des domaines de plus en plus variés ne peut que progressivement nous accoutumer et rendre plus naturel une pensée quantique. (Ainsi on peut considérer que la violence Dysonesque appartient à jamais à l’histoire de l’enseignement de la physique car les nouvelles générations sont plus imprégnées de culture spécifiquement quantique). Dans ce nouveau contexte les postulats de la mécanique quantique de ‘l’école de Copenhague’ finiront par être dénoués et deviendront directement intelligibles.

Cet optimisme peut être encore enrichi par le fait que nous continuerons d’acquérir une connaissance de plus en plus pertinente de l’organisation et du fonctionnement de notre cerveau ce qui favorisera une meilleure compréhension des modalités de la perception et du décryptage du monde qui nous est extérieur qu’elle que soit l’échelle à laquelle nous le scrutons. Dans ce but, j’ai déjà proposé des expériences qui permettraient d’accroître cette compréhension, qui à mon avis n’aurait pas un protocole plus compliqué que celui de l’expérience dont les résultats ont été publiés le 22/07 dans ‘Current Biology’ et commentés le 10/08, dans Techno-Sciences : « Une avancée dans la compréhension des origines du langage’. C’est l’équipe de S. Dehaene qui est responsable de ce résultat.

~~Deux lectures et quelques autres.

Première lecture :

Le sujet qui m’a interpelé au cours de ma première lecture en question se trouve dans un livre tout récent (2015) : ‘Foucault avec Merleau-Ponty (Ontologie politique, présentisme et histoire)’ de Judith Revel. Page 46-47, est évoquée la révolution islamique en Iran qui eut lieu en 1979. Dans ces pages, c’est la position de Foucault qui est analysé car il avait écrit dans la presse des articles enthousiastes à l’égard de cette révolution. Ensuite, il avait dû répondre à des critiques violentes qui lui reprochaient cet enthousiasme inconséquent qu’il avait éprouvé. Sa réponse repose sur la même argumentation que celle que l’on retrouvera en 1984, à partir de Kant, à propos de l’idée de révolution : « Une révolution est une virtualité de différence, l’ouverture d’une bifurcation dans l’histoire – c’est-à-dire un acte de liberté, indépendamment de la forme concrète dans laquelle elle s’incarne et des effets qu’elle peut induire. La révolution est un évènement, une rupture et bouleversement dans l’histoire, est signe (sic) de l’espèce humaine. » En fait Foucault avait repris un texte de Kant qu’il avait qualifié d’extrêmement intéressant : « Peu importe si la révolution d’un peuple plein d’esprit, que nous avons vu s’effectuer de nos jours (c’est bien entendu de la Révolution française qu’il s’agit), peu importe si elle réussit ou échoue, peu importe si elle accumule misère et atrocité, si elle les accumule au point qu’un homme sensé qui la referait avec l’espoir de la mener à bien ne se résoudrait jamais, néanmoins, à tenter l’expérience à ce prix… Un tel phénomène dans l’histoire de l’humanité ne s’oublie plus parce qu’il a révélé dans la nature humaine une disposition, une faculté de progresser telle qu’aucune politique n’aurait pu, à force de subtilité, la dégager du cours antérieur des événements… »

Deuxième lecture :

Il s’agit d’un article dans le journal le ‘Monde’ du 31/07, dans la rubrique : ‘Ces hôtels qui ont changé le monde’. L’hôtel en question le ‘Métropole’ à Bruxelles où, en 1911, eut lieu la première réunion des rencontres de ‘Solvay’. A cette première, se sont retrouvés réunis durant plusieurs jours les plus grands physiciens européens de l’époque. Sur la photo du groupe on reconnaît entre autres : M. Curie, H. Poincaré, M. Planck, H. Lorentz, A. Einstein, A. Sommerfeld, etc… A cette époque ce sont donc des physiciens classiques et des précurseurs de la physique atomique quantique qui confrontent leurs idées. Depuis on reconnaît les effets bénéfiques très significatifs que ces rencontres ont impulsés pour le développement de la physique contemporaine, rencontres qui ont eu lieu jusqu’en 1933. Ensuite, l’installation de l’idéologie nazie en Allemagne a provoqué la dispersion de cette élite intellectuelle scientifique.

A cette occasion Einstein (33 ans) voulait que soit validé son concept des quanta de lumière (le photon) dont il avait été amené à affirmer la valeur théorique à partir de l’étude de l’effet photoélectrique en 1905 (on peut dire que le concept de photon est le fruit d’un acte de liberté intellectuel comme signifié par Foucault). Mais ceux qui représentaient l’autorité scientifique à ce congrès refusèrent de se laisser convaincre. Ainsi ni Planck, ni Poincaré, traditionnalistes : c’est-à-dire promoteur de la physique dite classique, n’acceptèrent le concept précurseur d’Einstein. Celui-ci fut déçu, et exprimait sa frustration en écrivant à son ami et confident : M. Besso, que ces réunions ressemblaient à un ‘sabbat de sorcières’ et il ajoutait : «Personne n’y voit clair. Il y aurait dans toute cette affaire de quoi ravir une compagnie de jésuites démoniaques. » L’opposition aux quanta de lumière est persistante chez Planck au prétexte qu’elle conduirait à réformer la théorie de l’électromagnétisme de Maxwell et Lorentz. Poincaré est pessimiste à cette idée nouvelle.

A cette date : 1911, Einstein n’a pas une autorité scientifique suffisamment reconnue pour passer outre le scepticisme de Planck, d’autant que celui-ci est à l’origine en 1900 de l’idée de l’échange d’énergie par paquets discrets entre matière et rayonnement. Mais n’oublions pas qu’il n’a jamais été convaincu de la validité physique de cette thèse. Pour lui c’était une conception empirique, par défaut et sa fameuse constante, qui apparaît dans l’équation de la densité d’énergie du rayonnement du corps noir, n’était qu’un pur artéfact mathématique et il refusait de lui attribuer une signification physique contrairement à la proposition d’Einstein. Bref M. Planck avait une conception classique des lois de la physique comme d’autres présents à ce premier congrès et il ne fallait pas attendre de leur part qu’ils dégagent, du cours antérieur des événements, des lois et des idées, un cours nouveau qui fasse émerger une bifurcation de la connaissance en physique.

On voit donc qu’il en est de même des révolutions scientifiques comme des révolutions sociales, la discontinuité s’impose toujours par une rupture et non pas dans une continuité de la réflexion. Au cours des rencontres de Solvay qui suivront émergera une nouvelle génération de physiciens qui imposera son autorité scientifique en rupture avec l’ancienne et reléguera l’autorité des anciens dans le camp d’une conception classique de la physique. Effectivement, A. Einstein sera le chef de file de cette nouvelle génération bien qu’il y eut des désaccords significatifs mais surtout dynamiques avec d’éminents représentants, de cette nouvelle génération, tels que Bohr, Heisenberg, Born, etc…

Est-ce que ces deux lectures associées nous indiqueraient le chemin le plus approprié pour sortir de l’impasse persistante dans laquelle se trouve actuellement la connaissance en science physique en se référant uniquement aux 95% inconnu de ce qui composerait l’univers ? Où se situe la bonne bifurcation ? Pourquoi est-ce que depuis plusieurs décennies nous sommes incapables d’identifier ce que, par exemple, nous appelons la matière noire ? A cet égard, quelles sont les hypothèses persistantes formulées qui seraient un obstacle à l’élucidation de la bonne bifurcation ?

Déjà, le fait de l’appeler matière noire induit notoirement des caractères semblables à la matière ordinaire sauf qu’elle est invisible. Cela laisse supposer qu’elle est composée de constituants élémentaires, alors que rien ne permet de le considérer. De plus, certains scientifiques prêtent à ces constituants élémentaires la propriété de s’annihiler avec leur anti-élément en photons comme la matière ordinaire, alors que les données récentes recueillies par le satellite Planck, interdisent cette éventualité. Comme l’a écrit Kant, il y a plus de 2 siècles, il n’est pas facile de se dégager du cours antérieur des événements et ajoutons donc des idées. Il faut qu’il y ait une révolution des pensées et quelque part elle ne se décrète pas.

Certains physiciens sont convaincus que la matière noire interagit gravitationnellement avec la matière ordinaire mais pas selon la loi de Newton. D’autres affirment qu’elle n’interagit pas gravitationnellement avec elle-même. De toute façon on reste dans la continuité de l’interaction gravitationnelle et il n’y aurait à procéder qu’à des ajustements.

Actuellement une grande partie de la communauté scientifique a le regard fixé sur le LHC à Genève avec l’espoir que l’on va enfin découvrir des particules supersymétriques, parmi lesquelles on identifierait le neutralino : soit disant représentant un constituant élémentaire de la matière noire. La théorie de la supersymétrie est considérée comme une théorie prolongeant le Modèle Standard, ou bien comme une théorie dépassant le Modèle Standard, c’est selon. Ce qui est certain c’est que la théorie quantique des champs est la référence pour la concevoir.

A ce propos, il y eut le 26/07 sur le site de Sciences et Avenir, un article très (trop) succinct qui principalement signalait : ‘Une nouvelle avancée du CERN porte un coup dur à la "supersymétrie", une théorie de physique des particules destinée à combler les lacunes du "Modèle Standard" : ‘Selon une étude publiée lundi 26 juillet 2015 dans la revue Nature Physics, des chercheurs du CERN ont observé le mécanisme extrêmement rare de transformation d'un quark "beauté" en quark "up". Cette transformation, rendue possible grâce LHC du CERN, s'est effectuée exactement comme le prédit le Modèle Standard.’ Bien que cet article soit publié dans Nature Physics, il n’a pas été repris dans d’autres sites. Pour le moment on peut être sceptique à l’égard de cette annonce et si elle n’est pas reprise d’ici la fin de l’été, on pourra la laisser de côté, sinon on aura à faire à un sacré chambardement. Peut-être que là, nous tiendrons le début d’une rupture de la pensée scientifique des tenants du Modèle Standard de la physique des particules et des tenants du Modèle Standard de la cosmologie. On verra !