{"id":1015,"date":"2021-11-14T12:25:56","date_gmt":"2021-11-14T11:25:56","guid":{"rendered":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/?page_id=1015"},"modified":"2024-01-26T11:02:44","modified_gmt":"2024-01-26T10:02:44","slug":"pourquoi-une-telle-complexite-pour-decrire-la-physique-03-11-21","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/?page_id=1015","title":{"rendered":"Le paradigme de la Lumi\u00e8re et complexit\u00e9 de la science (26\/01\/24)"},"content":{"rendered":"\n

Introduction<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Nous nous effor\u00e7ons de montrer que la complexit\u00e9 des th\u00e9ories modernes que nous constatons est li\u00e9e, en partie, \u00e0 la description que nous en faisons avec nos concepts h\u00e9rit\u00e9s de la m\u00e9canique classique.<\/p>\n\n\n\n

Nous arriverons \u00e0 la conclusion qu\u2019il faut d\u00e9finir un nouveau paradigme.<\/p>\n\n\n\n

Le paradigme de la lumi\u00e8re<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La lumi\u00e8re ne doit pas \u00eatre pens\u00e9e, comme en m\u00e9canique classique, comme une onde (ou m\u00eame un photon) se propageant dans un espace absolu (fictif) \u00e0 la vitesse (constante et relative au r\u00e9f\u00e9rentiel o\u00f9 elle est observ\u00e9e) d\u2019environ 300 000 km\/s mais comme un objet physique spatio-temporel<\/strong>, associ\u00e9 \u00e0 une ligne d\u2019univers de type nul, caract\u00e9ris\u00e9 un param\u00e8tre physique (de type fr\u00e9quence) comme le d\u00e9crit la relativit\u00e9.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Dans le langage de la relativit\u00e9 originelle, on cherchait \u00e0 se raccrocher aux concepts de temps et d\u2019espace newtoniens en balisant les r\u00e9f\u00e9rentiels galil\u00e9ens en temps et espace. Le param\u00e8tre dynamique \u00e9tait, en g\u00e9n\u00e9ral, le temps propre d\u00e9fini dans ce r\u00e9f\u00e9rentiel galil\u00e9en (r\u00e9sultant du ds\u00b2).<\/p>\n\n\n\n

Comme sur une g\u00e9od\u00e9sique nulle (d\u2019o\u00f9 son nom) ce param\u00e8tre de temps propre est nul, on consid\u00e9rait qu\u2019on ne pouvait pas parler de \u00ab r\u00e9f\u00e9rentiel \u00bb<\/strong> pour la lumi\u00e8re puisque ce type de synchronisation n\u2019\u00e9tait pas possible.<\/p>\n\n\n\n

Mais la notion de g\u00e9od\u00e9sique nulle, plus moderne (introduite par Minkowski en 1907) montre qu\u2019on peut se passer de cette contrainte sans restriction de g\u00e9n\u00e9ralit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

En effet, si le temps propre ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9 sur un g\u00e9od\u00e9sique nulle, on utilise, en g\u00e9n\u00e9ral, l\u2019impulsion relativiste<\/strong> directement li\u00e9 \u00e0 la fr\u00e9quence<\/strong> du photon (ou de mani\u00e8re plus classique de l\u2019onde \u00e9lectromagn\u00e9tique que nous d\u00e9signons par lumi\u00e8re). <\/p>\n\n\n\n

Notons que cette fr\u00e9quence qui est mesur\u00e9e sur une ligne d\u2019univers de type temps peut \u00eatre arbitraire puisque que ce sont les rapports entre les fr\u00e9quences mesur\u00e9es sur diff\u00e9rentes lignes d\u2019univers de type temps qui ont un caract\u00e8re physique.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Avec cette description le myst\u00e8re de la constance de la vitesse de la lumi\u00e8re disparait, puisqu<\/strong>e, intrins\u00e8quement associ\u00e9e \u00e0 une g\u00e9od\u00e9sique de type nul, c\u2019est une propri\u00e9t\u00e9 intrins\u00e8que g\u00e9om\u00e9trique (une g\u00e9od\u00e9sique de type nul, reste de type nul par toutes les transformations g\u00e9om\u00e9triques).<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mais rappelons, encore une fois que l’existence de ce rep\u00e8re, form\u00e9 par un ensemble de g\u00e9od\u00e9siques nulles, ne pr\u00e9juge pas de l’existence d’un quelconque rayonnement de fond, m\u00eame si cela peut \u00eatre le cas dans certaines solutions de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale!<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

La repr\u00e9sentation fr\u00e9quentielle, permet-elle une ouverture vers une relation d’ind\u00e9termination et en cons\u00e9quence une possible quantification?<\/h2>\n\n\n\n

Formellement, math\u00e9matiquement, la relation entre la repr\u00e9sentation par des valeurs g\u00e9om\u00e9triques continues d’espace et de temps et la repr\u00e9sentation par des ondes se fait en utilisant des transform\u00e9es de Fourier, directe ou inverse selon le sens de la transformation. <\/p>\n\n\n\n

Une des propri\u00e9t\u00e9s, bien connue, de cette transformations est une ind\u00e9termination. <\/p>\n\n\n\n

En supposant que, pour caract\u00e9riser un photon et sa propagation, on utilise une ondelette, sa position et sa fr\u00e9quence ne peuvent pas \u00eatre connues simultan\u00e9ment avec une pr\u00e9cision infinie. <\/p>\n\n\n\n

C’est d’ailleurs bien cette propri\u00e9t\u00e9 qui est la source de cette relation d’ind\u00e9termination en m\u00e9canique quantique. <\/p>\n\n\n\n

Ici en relativit\u00e9 pourrait-on aussi utiliser cette propri\u00e9t\u00e9 pour ouvrir une voie vers la quantification de la th\u00e9orie? <\/p>\n\n\n\n

Il semble que cette piste n’ait pas \u00e9t\u00e9 explor\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Motivation de ce paradigme<\/h2>\n\n\n\n

En compl\u00e9ment de ce qui a \u00e9t\u00e9 dit pr\u00e9c\u00e9demment, ajoutons que ce choix est \u00e9galement motiv\u00e9 et corrobor\u00e9 par le r\u00f4le structurel que joue la lumi\u00e8re dans la causalit\u00e9 et dans la d\u00e9finition de la structure des espaces temps (congruences de directions principales nulles aboutissant \u00e0 la classification de Petrov, le formalisme de Newmann-Penrose pour ne citer que quelques exemples.<\/p>\n\n\n\n

Notons que ce paradigme trouve une illustration mat\u00e9rielle<\/strong> dans le mod\u00e8le standard de la cosmologie avec le rayonnement de fond cosmologique RFC (CMB- Cosmological Microwave Background) qui remplit tout l\u2019univers et peut servir de r\u00e9f\u00e9rentiel mat\u00e9riel: on peut dater relativement les \u00e9v\u00e9nements si on sait mesurer la fr\u00e9quence (impulsion des photons) RFC au voisinage imm\u00e9diat de l\u2019\u00e9v\u00e9nement.<\/p>\n\n\n\n

Nous verrons qu’avec ce paradigme, tous les pseudo-paradoxes trouveront une explication simple et naturelle que nous illustrerons.<\/p>\n\n\n\n

Rappel <\/strong>: Quand nous parlons de lumi\u00e8re, en fait nous parlons des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques, en g\u00e9n\u00e9ral, dont c’est le fait que la vitesse est constante dans tous les r\u00e9f\u00e9rentiels galil\u00e9ens et constitue un limite maximale (mesur\u00e9e dans n\u2019importe quel r\u00e9f\u00e9rentiel de type temps) qui est la source de la structure \u201chyperbolique\u201d des espace-temps de la relativit\u00e9 (restreinte et g\u00e9n\u00e9rale)<\/p>\n\n\n\n

Il va de soi qu\u2019il devra en \u00eatre de m\u00eame pour les autres objets de la nature, qui doivent \u00eatre d\u00e9crits et expliqu\u00e9s dans le cadre des concepts, par vraiment \u00e9vidents, de la th\u00e9orie correspondante.<\/p>\n\n\n\n

Cette d\u00e9marche n\u2019a pas la pr\u00e9tention de permettre de tout expliquer, mais de mieux comprendre au moins, ce que nous connaissons offrant ainsi une base solide pour faire progresser cette connaissance.<\/p>\n\n\n\n

Commen\u00e7ons par une r\u00e9flexion sur la connaissance en l\u2019\u00e9tat de l\u2019art.<\/p>\n\n\n\n

Complexit\u00e9 r\u00e9elle ou apparente ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Note : Ce post comporte un extrait de la page : Espace-temps. Coordonn\u00e9es : celles de type nul, conduisent \u00e0 un nouveau paradigme. G\u00e9od\u00e9siques principales nulles. Quelle r\u00e9alit\u00e9 physique r\u00e9v\u00e9l\u00e9e ?<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

On ne peut \u00eatre que frapp\u00e9 par la complexit\u00e9 math\u00e9matique qu\u2019il faut mettre en \u0153uvre pour \u00e9tablir des th\u00e9ories qui tentent de rendre compte des ph\u00e9nom\u00e8nes tels qu\u2019on les observe. L\u2019exemple donn\u00e9 dans les chapitres pr\u00e9c\u00e9dents n\u2019en donne qu\u2019un p\u00e2le reflet. Les th\u00e9ories comme celles des cordes, des twisteurs, de la gravitation \u00e0 boucles et dans une moindre mesure de la relativit\u00e9, de la m\u00e9canique quantique et de la th\u00e9orie des champs quantiques demandent des connaissances tr\u00e8s approfondies en math\u00e9matiques pour y comprendre quelque chose, ce qui n\u2019est pas \u00e0 la port\u00e9e de \u201d l\u2019homme de rue\u201d. Pourtant l\u2019homme de la rue, comme tous les autres, subit ces lois de mani\u00e8re naturelle.<\/p>\n\n\n\n

Une disproportion flagrante<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Quelle disproportion flagrante ! On se demande pourquoi les lois de la nature que nous subissons nous paraissent aussi compliqu\u00e9es ! Y-a-t-il une raison \u00e0 cela ? Ne seraient-elles pas aussi efficaces si elles \u00e9taient bien plus simples ? Doit-on attribuer cela \u00e0 la complexit\u00e9 intrins\u00e8que de la nature elle -m\u00eame, du moins telle qu\u2019elle nous appara\u00eet (les ph\u00e9nom\u00e8nes), ou \u00e0 l\u2019indigence relative de notre esprit [0] et de nos sens, puisque cette complexit\u00e9 est appr\u00e9ci\u00e9e par eux. <\/p>\n\n\n\n

Ce serait comme regarder un objet avec un tr\u00e8s mauvais instrument qui en donnerait des images \u00e9clat\u00e9es, d\u00e9form\u00e9es et floues.<\/p>\n\n\n\n

En effet, nous sommes \u00ab\u00a0optimis\u00e9s\u00a0\u00bb pour vivre, se reproduire et prosp\u00e9rer dans une monde bien d\u00e9limit\u00e9 qui est notre plan\u00e8te baign\u00e9e par le Soleil. Ainsi, nos sens qui fournissent l’information \u00e0 notre esprit sont adapt\u00e9s. Pour la vue, par exemple, sa sensibilit\u00e9 maximale est pour le jaune rayonnement majoritaire dans l’astre du ciel. Ceci qui n’est pas fortuit est bien d\u00e9crit par le Darwinisme.<\/p>\n\n\n\n

Quant \u00e0 notre cerveau sa fonction premi\u00e8re a \u00e9t\u00e9 de g\u00e9rer \u00ab\u00a0l’intendance\u00a0\u00bb, \u00e0 savoir, survie, reproduction et les fonctions vitales. Si des mutations de notre cerveau permettant des strat\u00e9gies plus \u00e9labor\u00e9es et performantes se sont produites et ont perdur\u00e9, c’est du fait de l’avantage qu’elles ont conf\u00e9r\u00e9es \u00e0 ceux qui en avaient h\u00e9rit\u00e9. <\/p>\n\n\n\n

Cette \u00e9volution a fait \u00e9voluer nos structures mentales vers une plus grande complexit\u00e9 et d’abord , sans doute marginalement, il s’est av\u00e9r\u00e9 que ces structures ont pu servir \u00e0 d’autres fins d\u00e9bordant largement le minimum vital. Repr\u00e9sentation artistique, contemplation de la nature et conscience des mouvements saisonniers, admiration du ciel \u00e9toil\u00e9 et reconnaissance de structures utiles es \u00e9toiles pour se rep\u00e9rer , reconnaissance de r\u00e9gularit\u00e9s et de r\u00e8gles dans la nature telle qu’elle se pr\u00e9sentait \u00e0 eux. Ces ph\u00e9nom\u00e8nes, d’abord attribu\u00e9 \u00e0 des \u00ab\u00a0divinit\u00e9s\u00a0\u00bb, ont fini par susciter une r\u00e9flexion autre qui doit s’apparenter \u00e0 la naissance d’un esprit scientifique.<\/p>\n\n\n\n

Tout cela s’est bien d\u00e9velopp\u00e9 jusqu’\u00e0 atteindre un niveau de sophistication \u00e9lev\u00e9 , mais dans le contexte limit\u00e9 de notre environnement qu’on qualifiera ici de m\u00e9socosme.<\/p>\n\n\n\n

Alors, il n’est pas surprenant que lorsque nous \u00e9tendons notre champ d’investigation au macrocosme (l’univers) ou microcosme (monde quantique) notre cerveau et les outils qu’il s’est forg\u00e9 ne soient pas adapt\u00e9s et que ces mondes nous paraissent bien myst\u00e9rieux, distordus et \u00e9tranges vus par certains outils de notre esprit. <\/p>\n\n\n\n

Remarquons que les math\u00e9matiques restent cependant l’outil le plus performant de notre esprit, \u00e0 t\u00e9moin, la repr\u00e9sentation math\u00e9matique tr\u00e8s concise d’espace-temps en relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, un concept incompr\u00e9hensible pour nous car d\u00e9truisant nos concepts de temps et d’espace con\u00e7us comme donn\u00e9es imm\u00e9diate de notre conscience.<\/p>\n\n\n\n

Idem pour la m\u00e9canique quantique et th\u00e9orie des champs quantiques o\u00f9 un formalisme, que Feynman qualifiait d’incompr\u00e9hensible, d\u00e9crit plut\u00f4t bien les ph\u00e9nom\u00e8nes, bousculant d’autres a priori de notre entendement (d\u00e9terminisme).<\/p>\n\n\n\n

Il faut donc se faire \u00e0 l’id\u00e9e que le macrocosme et le microcosme ne nous sont pas familiers et bousculent nos id\u00e9es mais que ce sont les math\u00e9matiques qui ont probablement raison et que ce sont nos id\u00e9es a priori (qui ne seraient que des habitudes de pens\u00e9e) qu’il faut revoir.<\/p>\n\n\n\n

Ceci dit, par exemple, la superposition d’\u00e9tat en m\u00e9canique quantique qui nous semble \u00e9trange, ne l’est pas forc\u00e9ment, car si on est tent\u00e9 par une description m\u00e9caniste du microcosme, (des objets bien identifi\u00e9s dans un contexte spatio-temporel bien identifi\u00e9) qui serait l’extrapolation du m\u00e9socosme, on voit mal comment certaines propri\u00e9t\u00e9s du m\u00e9socosme pourraient en r\u00e9sulter. Tout risquerait d’\u00eatre si d\u00e9terministe que le monde possible serait \u00ab\u00a0fig\u00e9\u00a0\u00bb. On voit mal aussi comment la conscience pourrait \u00e9merger d’un tel monde d\u00e9terministe.<\/p>\n\n\n\n

Pour le macrocosme, certains paradoxes sont inexplicables si on consid\u00e8re le temps et l’espace comme des donn\u00e9es ind\u00e9pendantes et objectivement physiques;<\/p>\n\n\n\n

Ceci n’est pas dit pour inciter \u00e0 un renoncement mais au contraire pour faire \u00e9voluer une partie de notre esprit afin de mettre ses concepts en accord avec ce que les math\u00e9matiques nous enseignent, autrement dit d’\u00eatre coh\u00e9rent avec autre partie de lui-m\u00eame!<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

L\u2019intrication du processus de connaissance<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Faisant partie de l\u2019univers, nous sommes soumis \u00e0 ces lois, y compris notre esprit et nos sens, ce sont elles qui sont \u00e0 l\u2019\u0153uvre dans notre raisonnement et les validations \u201cphysiques\u201d qu\u2019on peut en faire. On con\u00e7oit que cela impose des limites structurelles \u00e0 la connaissance : Nous cherchons \u00e0 comprendre les lois par un proc\u00e9d\u00e9 qui lui m\u00eame y est soumis.<\/p>\n\n\n\n

On peut alors s\u2019\u00e9tonner qu\u2019on puisse faire des constructions math\u00e9matiques aussi \u00e9labor\u00e9es qui vont bien au del\u00e0 des donn\u00e9es imm\u00e9diates que l\u2019exp\u00e9rience quotidienne nous pr\u00e9sente et qui semblent, pour certaines, m\u00eame \u00eatre sans rapport avec elles.<\/p>\n\n\n\n

C\u2019est possiblement li\u00e9 au ph\u00e9nom\u00e8ne de la conscience qui implique une r\u00e9flexion du sujet sur lui-m\u00eame : la mod\u00e9lisation \u201cabstraite\u201d du monde physique construite par notre esprit \u00e0 des fins de prise de d\u00e9cision efficace peut, elle-m\u00eame, \u00eatre prise alors comme objet comme mod\u00e8le de r\u00e9flexion. Dans les exemples nous montrerons que cette capacit\u00e9 peut nous donner acc\u00e8s \u00e0 une connaissance plus synth\u00e9tique de notre monde que celui des ph\u00e9nom\u00e8nes qu\u2019il nous propose et de ses lois.<\/p>\n\n\n\n

A t\u00e9moin, la puissance heuristique de th\u00e9ories qui pr\u00e9disent des ph\u00e9nom\u00e8nes que nous n\u2019avons pas observ\u00e9s et m\u00eame pas imagin\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Mais on suspecte que ce proc\u00e9d\u00e9 ne peut procurer qu\u2019une information incompl\u00e8te.<\/p>\n\n\n\n

Une vision partielle du monde<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

De ces consid\u00e9rations, il para\u00eet raisonnable se demander, \u00e0 l\u2019instar de Platon, si les ph\u00e9nom\u00e8nes, ombres d\u2019une r\u00e9alit\u00e9 \u201cparfaite\u201d, ne sont pas la source de cette complexit\u00e9. Ils seraient des fragments probablement incomplets et distordus et, \u00e0 ce titre, paraissant bien myst\u00e9rieux, du puzzle repr\u00e9sentant une suppos\u00e9e \u201cr\u00e9alit\u00e9 physique\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Ce point a fait l\u2019objet d\u2019une abondante litt\u00e9rature, signalons l\u2019article de Majid \u201cPrinciple of Representation-Theoretic Self-Duality, qui s\u2019efforce de montrer qu\u2019\u00e0 partir des ces ombres, pour certains types de ph\u00e9nom\u00e8nes, il est possible d\u2019en d\u00e9crire la source.<\/p>\n\n\n\n

Une ouverture vers un monde non accessible physiquement ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Les constructions math\u00e9matiques complexes de nos th\u00e9ories, ne seraient donc pas forc\u00e9ment li\u00e9es \u00e0 la complexit\u00e9 de la nature elle-m\u00eame mais au fait qu\u2019on en dispose que de fragments \u00e9pars et distordus. Elles visent alors \u00e0 essayer de reconstituer (apparemment avec un certain succ\u00e8s tout de m\u00eame) une meilleure image de la nature \u00e0 partir de ces bribes disparates et d\u00e9grad\u00e9es en fonction de coh\u00e9rences ou de lois suppos\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Soulignons que c\u2019est une avanc\u00e9e remarquable, car c\u2019est une construction qui va au-del\u00e0 des \u201combres\u201d(ph\u00e9nom\u00e8nes) que nous observons, autrement dit une connaissance, sans doute incompl\u00e8te, d\u2019une \u201cr\u00e9alit\u00e9\u201d plus synth\u00e9tique que ses ombres.<\/p>\n\n\n\n

Nous vivons dans un certain contexte mat\u00e9riel dont nous ne pouvons pas nous extraire. Le fait que certaines th\u00e9ories (relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale s\u2019appuyant sur un espace-temps et m\u00e9canique quantique bouleversant nos principes les plus ancr\u00e9s dans notre esprit) bafouent notre entendement ne doit pas \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme d\u00e9vastateur.<\/p>\n\n\n\n

Au contraire, si ceci ouvre une fen\u00eatre sur un monde qui nous surprend et nous d\u00e9route, l\u2019histoire a montr\u00e9 que nous avons adapt\u00e9 nos paradigmes pour les d\u00e9crire et m\u00eame si nous sommes troubl\u00e9s par ce que nous avons d\u00fb faire, nous l\u2019avons fait.<\/p>\n\n\n\n

Et, prenant comme objet, les th\u00e9ories que nous avons d\u00fb construire, en les analysant, nous am\u00e9liorons encore notre connaissance du monde, eu \u00e9gard aux morphismes suppos\u00e9es entre le monde physique et la th\u00e9orie le d\u00e9crivant.<\/p>\n\n\n\n

Ces myst\u00e8res ne doivent donc pas nous d\u00e9piter puisqu\u2019ils sont la manifestation d\u2019une possible capacit\u00e9 \u00e0 comprendre ou au moins imaginer l\u2019inimaginable.<\/p>\n\n\n\n

Tout espoir de conna\u00eetre plus que les ombres n\u2019est pas perdu !<\/p>\n\n\n\n

C\u2019est un myst\u00e8re de la pens\u00e9e qui, bien que s\u2019exer\u00e7ant par certains processus mat\u00e9riels (assemblages d\u2019atomes) est capable de produire des constructions formelles que ce type d\u2019assemblage ne laissait pas pr\u00e9dire. Le plus grand myst\u00e8re pour nous,c\u2019est nous!<\/p>\n\n\n\n

Comment en est-on arriv\u00e9 l\u00e0 ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Si la d\u00e9marche darwinienne en propose une description \u00e0 posteriori, elle montre que cela aurait pu \u00eatre tr\u00e8s diff\u00e9rent et on peut se demander, pour d\u2019autres plan\u00e8tes ce qui pourrait bien se produire et r\u00e9sulter ?<\/p>\n\n\n\n

Il faut tout de m\u00eame garder \u00e0 l\u2019esprit que ce qu\u2019on appelle la validation (en fait le non-rejet) d\u2019une th\u00e9orie ne peut s\u2019appuyer que sur ces fragments (ph\u00e9nom\u00e8nes) qui sont les seuls objets qui nous sont accessibles : la th\u00e9orie doit pr\u00e9dire ces fragments.<\/p>\n\n\n\n

Le scientifique va rechercher des lois qui pourraient donner une signification coh\u00e9rente \u00e0 la production de ces fragments, sans forc\u00e9ment \u00eatre capable de d\u00e9couvrir l\u2019image du puzzle complet qui peut \u00eatre simple (mais on ne la conna\u00eet pas)! Une autre question surgit alors : de quelles types de lois, a priori, pour tenter de donner un sens aux fragments qu\u2019il observe, le scientifique dispose et quelle est leur source?<\/p>\n\n\n\n

La sym\u00e9trie comme ultime ou fondamentale connaissance.<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Par exemple, on invoque de plus en plus les sym\u00e9tries qui peuvent se manifester par des aspects g\u00e9om\u00e9triques ou de fa\u00e7on plus formelle par des invariants par des transformations (groupes de sym\u00e9tries) dans la physique (th\u00e9orie des champs quantiques par exemple). Il est vrai que quand on sonde la nature dans ses retranchements ultimes il ne reste gu\u00e8re que des relations dont on ne peut extraire que des sym\u00e9tries ! H. Weyl qui s\u2019\u00e9tait int\u00e9ress\u00e9 au sujet sugg\u00e8re que nous puisons cet int\u00e9r\u00eat pour les sym\u00e9tries dans l\u2019observation de la nature (monde min\u00e9ral, cristaux, v\u00e9g\u00e9taux, animaux, ..) : elles sont omnipr\u00e9sentes.<\/p>\n\n\n\n

La nature aime la sym\u00e9trie\u2026<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

A d\u00e9faut de d\u00e9crire la nature dans sa pl\u00e9nitude, le scientifique peut, malgr\u00e9 tout, esp\u00e9rer am\u00e9liorer sa connaissance de la nature par la diversification et l\u2019acquisition de nouveaux moyens exp\u00e9rimentaux qui vont lui permettre de disposer d\u2019autres fragments voire de toutes les pi\u00e8ces du puzzle, ce qui ne veut pas dire qu\u2019on saura les assembler pour d\u00e9couvrir l\u2019image qu\u2019ils repr\u00e9sentent !<\/p>\n\n\n\n

Ceci induit que la structure du formalisme des moyens math\u00e9matiques mis en \u0153uvre qui ont \u00e9t\u00e9 couronn\u00e9s de succ\u00e8s, nous informent sur les lois de la nature car on est fond\u00e9 de supposer que ce succ\u00e8s r\u00e9sulte d\u2019un morphisme entre la structure des lois de la nature et la structure du formalisme qui pr\u00e9dit correctement les ph\u00e9nom\u00e8nes<\/strong> que ces lois de la nature nous proposent.<\/p>\n\n\n\n

Cela montre l\u2019int\u00e9r\u00eat que repr\u00e9sentent ces formalismes qu\u2019il faut interpr\u00e9ter dans le contexte de ce qu\u2019ils produisent : l\u2019empreinte de la cl\u00e9 adapt\u00e9e \u00e0 la serrure repr\u00e9sentant la \u201cr\u00e9alit\u00e9\u201d physique !<\/p>\n\n\n\n

M\u00eame \u00e0 supposer qu\u2019on puisse obtenir tous les fragments, d\u2019une part cela n\u2019impliquera pour autant qu\u2019on saura les assembler correctement pour former une image et d\u2019autre part, m\u00eame si c\u2019\u00e9tait le cas, qu\u2019on saura bien interpr\u00e9ter cette image, sans doute brouill\u00e9e, de la nature.<\/p>\n\n\n\n

Quelques exemples illustrant ces propos<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Relativit\u00e9 restreinte<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

On conna\u00eet la querelle en paternit\u00e9 de la relativit\u00e9 restreinte, Einstein ayant \u00e9t\u00e9 qualifi\u00e9 par certains de vil copieur !<\/p>\n\n\n\n

Il est vrai que Lorentz par les transformations empiriques qu\u2019il a \u00e9tablies, Poincar\u00e9 par le groupe des transformations de l\u2019espace de la relativit\u00e9 restreinte qu\u2019il a identifi\u00e9, ont contribu\u00e9 \u00e0 la gen\u00e8se de cette th\u00e9orie, qui \u201c\u00e9tait dans l\u2019air\u201d \u00e0 l\u2019\u00e9poque, suite au probl\u00e8me pos\u00e9 par l\u2019\u00e9lectromagn\u00e9tisme et l\u2019exp\u00e9rience de Morley-Michelson.<\/p>\n\n\n\n

Mais il faut reconna\u00eetre que c\u2019est Einstein, en 1905, qui lui a donn\u00e9 son fondement en lui donnant un sens physique par le principe de \u201crelativit\u00e9\u201d. Tous les ph\u00e9nom\u00e8nes physiques (hormis la gravitation) ob\u00e9issent aux m\u00eames lois dans tous les r\u00e9f\u00e9rentiels inertiels qui ne se diff\u00e9rencient que par une vitesse (constante) relative.<\/p>\n\n\n\n

Ceci suffit, avec le param\u00e8tre de la vitesse de la lumi\u00e8re qui est une constante dans tous les r\u00e9f\u00e9rentiels [1] , \u00e0 contraindre et d\u00e9river les \u00e9quations de la relativit\u00e9 restreinte. En effet ces r\u00e9f\u00e9rentiels se caract\u00e9risent par le fait qu\u2019on ne ressent aucune contrainte (les objets \u201cflottent et nous flottons). Dans ces r\u00e9f\u00e9rentiels pr\u00e9sentant la m\u00eame ph\u00e9nom\u00e9nologie, la physique doit \u00eatre la m\u00eame. Aucun n\u2019est privil\u00e9gi\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Cette situation a fait dire \u00e0 certains qu\u2019en 1905 on avait toutes les pi\u00e8ces du puzzle, mais que c\u2019est Einstein qui a montr\u00e9 ce qu\u2019elles devaient repr\u00e9senter et donc comment assembler ces pi\u00e8ces.<\/p>\n\n\n\n

Notons que dans cette pr\u00e9sentation du d\u00e9but de l\u2019histoire de la relativit\u00e9 restreinte, la conception \u00ab newtonienne \u00bb est encore tr\u00e8s pr\u00e9sente, via les r\u00e9f\u00e9rentiels inertiels, balis\u00e9s en temps et espace, proc\u00e9d\u00e9 d\u00e9sesp\u00e9r\u00e9, pour conserver ces concepts de temps et d\u2019espace dans la m\u00e9canique relativiste.<\/p>\n\n\n\n

Le concept de vitesse de la lumi\u00e8re (une onde par rapport \u00e0 un r\u00e9f\u00e9rentiel) est une r\u00e9manence de l\u2019approche newtonienne. La bonne description est celle d\u2019une ligne d\u2019univers spatio-temporelle de type nul. C\u2019est elle qui contient tous ses attributs en relativit\u00e9. A noter que cette ligne est toujours une g\u00e9od\u00e9sique et que sa notion de vitesse relative par rapport \u00e0 un r\u00e9f\u00e9rentiel n\u2019a aucune utilit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

C\u2019est toujours la m\u00eame, seule la fr\u00e9quence de \u201cl\u2019onde associ\u00e9e\u201d (ou l\u2019\u00e9nergie du photon) importe et ensuite comment la d\u00e9finir en relativit\u00e9 puisque le temps propre d\u2019une g\u00e9od\u00e9sique nulle est nul (on prend en g\u00e9n\u00e9ral un autre param\u00e8tre qui est associ\u00e9 \u00e0 l\u2019impulsion donc \u00e0 la fr\u00e9quence, ce qui corrobore l\u2019argument avanc\u00e9. Nous savons qu\u2019en relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale, dans certaines solutions, (le mod\u00e8le standard de la cosmologie moderne par exemple : Big Bang) le rayonnement, de mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, peut former un r\u00e9f\u00e9rentiel mat\u00e9riel (CMB) commun \u00e0 tous les observateurs par rapport auquel n\u2019importe quel \u201cobservateur\u201d peut se situer.<\/p>\n\n\n\n

L’exp\u00e9rience de Michelson -Morley<\/h2>\n\n\n\n

Ajoutons que si on consid\u00e8re un rayonnement \u201cstationnaire\u201d qui \u201cremplit\u201d tout l\u2019espace-temps, que seule la fr\u00e9quence observ\u00e9e va varier selon l\u2019observateur, le r\u00e9sultat de l\u2019exp\u00e9rience de Michelson Morley s\u2019explique parfaitement.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019effet \u201cDoppler \u201d vers le rouge dans le sens source vers miroir dans le sens du mouvement, est compens\u00e9 par l\u2019effet \u201cDoppler\u201d vers le Bleu dans le sens inverse.<\/p>\n\n\n\n

Notons la similitude avec l\u2019explication donn\u00e9e par Lorentz o\u00f9 on parlait de contraction des objets mat\u00e9riels. Le traitement fr\u00e9quentiel en donne une autre version sans supposer une contraction d\u2019appareillage mat\u00e9riels plut\u00f4t rigides !<\/p>\n\n\n\n

D\u00e8s 1907, Minkowski lui donnera un aspect plus formel et plus synth\u00e9tique par la d\u00e9finition de l\u2019espace-temps r\u00e9duisant \u00e0 des ombres le temps et l\u2019espace.<\/p>\n\n\n\n

Le paradoxe de Langevin<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ce progr\u00e8s conceptuel consid\u00e9rable permet de comprendre des paradoxes comme celui du voyageur de Langevin, incompr\u00e9hensible en m\u00e9canique newtonienne.<\/p>\n\n\n\n

Il est encore difficilement compr\u00e9hensible aujourd\u2019hui, car on s\u2019attache encore \u00e0 consid\u00e9rer ce voyage dans un espace muni d\u2019une structure fixe sur des trajectoires (lignes dans cet espace fixe entre des points de cet espace fixe) sur lesquelles une fus\u00e9e acc\u00e9l\u00e8re \u00e0 la mani\u00e8re newtonienne.<\/p>\n\n\n\n

Ceci ne permet pas une compr\u00e9hension du ph\u00e9nom\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n

Il faut abandonner l\u2019espace et le temps newtonien qui n\u2019existent pas en relativit\u00e9, et ne consid\u00e9rer que l\u2019espace-temps, o\u00f9 il n\u2019y a pas d\u2019espace fixe, pour comprendre le ph\u00e9nom\u00e8ne !<\/p>\n\n\n\n

Il faut consid\u00e9rer les lignes d\u2019univers suivies par les 2 protagonistes (jumeaux ou pas) et mesurer les temps propres associ\u00e9s pour constater le ph\u00e9nom\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n

Par rapport \u00e0 la trame fr\u00e9quentielle le voyageur voit un d\u00e9calage spectral vers le bleu par rapport au s\u00e9dentaire. Ceci veut dire le nombre de p\u00e9riodes par unit\u00e9s de son temps propre est plus grand pour lui que pour son homologue sur Terre.<\/p>\n\n\n\n

Dans le voyage complet aller-retour le voyageur et le s\u00e9dentaire auront compt\u00e9 le m\u00eame nombre de p\u00e9riodes du rayonnement de fond, (il suffit de faire un sch\u00e9ma pour s\u2019en persuader : le rayonnement de fond oscille de fa\u00e7on synchrone, il fournit une trame temporelle de r\u00e9f\u00e9rence) mais comme le voyageur a compt\u00e9 plus de p\u00e9riodes par unit\u00e9 de son temps propre, il a moins vieilli.<\/p>\n\n\n\n

Bien entendu, cela suppose qu\u2019on oublie nos concepts d\u2019espace et de temps usuels au b\u00e9n\u00e9fice d celui d\u2019espace-temps qui ne nous est pas familier.<\/p>\n\n\n\n

Un exemple typique o\u00f9 notre entendement est leurr\u00e9 par des habitudes de pens\u00e9e qui nous p\u00e9nalisent dans l\u2019appr\u00e9hension d\u2019une nature physique plus profonde : celle qui est sous-tendue par l\u2019espace-temps, dont un des myst\u00e8res les plus profond est le r\u00f4le de la lumi\u00e8re (ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques) dont la c\u00e9l\u00e9rit\u00e9 est finie. C\u2019est cela qui conf\u00e8re \u00e0 l\u2019espace-temps sa nature (hyperbolique) si particuli\u00e8re et \u00e9trange.<\/p>\n\n\n\n

Ajoutons que cela r\u00e9sulte de consid\u00e9rations traitant de la coh\u00e9rence de la connaissance et de la causalit\u00e9 (li\u00e9 \u00e0 l\u2019information). En effet c\u2019est pour disposer d\u2019un invariant \u00e0 la disposition de tous les observateurs qu\u2019on a consid\u00e9r\u00e9 que lui seul avait un caract\u00e8re physique, sur la conviction que les ph\u00e9nom\u00e8nes avaient un caract\u00e8re \u201cobjectif\u201d (co\u00efncidences d\u2019Einstein), ce que la th\u00e9orie devait respecter. Par ailleurs un \u00e9v\u00e9nement B ne peut pas avoir \u00e9t\u00e9 caus\u00e9 par un autre A si l\u2019information li\u00e9 \u00e0 cet \u00e9v\u00e9nement A n\u2019est pas parvenu \u00e0 l\u2019\u00e9v\u00e9nement B, lorsqu\u2019il se produit.<\/p>\n\n\n\n

Ceci est un mod\u00e8le, il n\u2019emp\u00eache que le caract\u00e8re et le r\u00f4le de la lumi\u00e8re n\u2019est certainement pas totalement compris.<\/p>\n\n\n\n

Relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Il y a eu une petite querelle en paternit\u00e9 entre Einstein et Hilbert qui s\u2019est r\u00e9gl\u00e9 \u00e0 l\u2019amiable, Hilbert reconnaissant que l\u2019essentiel de l\u2019analyse du probl\u00e8me \u00e9tait d\u00fb \u00e0 Einstein, sa contribution sur l\u2019\u00e9quation \u00e9tait simplement la r\u00e9solution d\u2019un probl\u00e8me math\u00e9matique (avec brio, car il a propos\u00e9 une m\u00e9thode bien plus g\u00e9n\u00e9rale que celle d\u2019Einstein en d\u00e9finissant une action, l\u2019action d\u2019Hilbert, pour la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale). Einstein qui s\u2019\u00e9tait de son c\u00f4t\u00e9 attach\u00e9 \u00e0 transposer la gravitation sous une forme relativiste avait bien \u00e9tabli son \u00e9quation avant Hilbert, mais de mani\u00e8re moins \u00e9l\u00e9gante.<\/p>\n\n\n\n

La forme g\u00e9om\u00e9trique de la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale qui est une th\u00e9orie de la gravitation montre qu\u2019on peut d\u00e9crire, par exemple l\u2019univers, par sa g\u00e9om\u00e9trie qui d\u00e9pend de ce qui constitue l\u2019univers.<\/p>\n\n\n\n

Le grand int\u00e9r\u00eat de cette formulation est qu\u2019elle permet de prendre en compte une \u201cnon- lin\u00e9arit\u00e9\u201d qui semble n\u00e9cessaire : tous les objets contribuent \u00e0 d\u00e9finir la g\u00e9om\u00e9trie de l\u2019univers auquel, en retour, tous ces m\u00eames objets vont se coupler (ils vont suivre des g\u00e9od\u00e9siques de la g\u00e9om\u00e9trie de cet univers). La boucle est boucl\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Magnifique solution mettant en \u0153uvre cette r\u00e9cursivit\u00e9 o\u00f9 l\u2019objet (celui qui fait subir) est aussi le sujet (celui qui subit). Un mod\u00e8le qui pourrait servir de paradigme pour des ph\u00e9nom\u00e8nes comme celui la conscience ?<\/p>\n\n\n\n

Autre beaut\u00e9 de la solution, l\u2019univers ainsi d\u00e9fini est \u201cauto-suffisant\u201d, (l\u2019espace-temps est d\u00e9fini par ce qu\u2019on appelle une vari\u00e9t\u00e9 en math\u00e9matiques) autrement-dit, il n\u2019a besoin de rien d\u2019autre que lui-m\u00eame pour exister et \u00eatre totalement d\u00e9fini. Cela \u00e9lude le probl\u00e8me d\u2019une cr\u00e9ation et le \u201cr\u00e9duit\u201d \u00e0 celui d\u2019une existence.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e9canique quantique<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

G\u00e9n\u00e9ralit\u00e9s<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

De nombreux scientifiques ont contribu\u00e9 \u00e0 cette th\u00e9orie, tellement \u00e9trange que son interpr\u00e9tation physique est toujours sujette \u00e0 d\u00e9bat, m\u00eame si l\u2019interpr\u00e9tation de l\u2019\u00e9cole de Copenhague fait r\u00e9f\u00e9rence.<\/p>\n\n\n\n

Face \u00e0 la nature \u00e9trange, tr\u00e8s diff\u00e9rente de ce que nous pr\u00e9sentait le monde de la physique et m\u00e9canique classique, que les scientifiques d\u00e9couvraient il est int\u00e9ressant de noter l\u2019approche de W. Heisenberg qui proposait d\u2019abandonner tous les concepts de la m\u00e9canique classique et de ne consid\u00e9rer que les \u201cobservables\u201d (les ph\u00e9nom\u00e8nes) comme \u00e9l\u00e9ments de la th\u00e9orie.<\/p>\n\n\n\n

Elles \u00e9taient pr\u00e9sent\u00e9es dans des matrices, associ\u00e9es \u00e0 un formalisme qui permettait de faire des calculs. D\u2019un autre c\u00f4t\u00e9 Schr\u00f6dinger d\u00e9veloppait une solution avec une \u00e9quation d\u2019une fonction d\u2019onde, permettant de d\u00e9finir l\u2019\u00e9tat d\u2019un syst\u00e8me. On conna\u00eet la suite, le formalisme d\u00e9finit aussi des op\u00e9rateurs associ\u00e9s aux grandeurs physiques (observables), qui appliqu\u00e9s \u00e0 la fonction d\u2019onde permettait de pr\u00e9dire des probabilit\u00e9s de r\u00e9sultats des mesures des observables.<\/p>\n\n\n\n

Le formalisme de Heisenberg et celui de Schr\u00f6dinger se sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9s \u00e9quivalents, ce qui est int\u00e9ressant, car cela atteste que deux approches fondamentalement diff\u00e9rentes pouvaient aussi bien d\u00e9crire ce qu\u2019on pouvait conna\u00eetre de la nature.<\/p>\n\n\n\n

Th\u00e9orie, exp\u00e9rience et information<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La physique \u00e9tant une science exp\u00e9rimentale, on oppose souvent th\u00e9orie, suppos\u00e9e \u00eatre une pure production de notre esprit pour mod\u00e9liser et tenter de rendre intelligibles les ph\u00e9nom\u00e8nes physiques et exp\u00e9rience, la contrepartie du mod\u00e8le, applicable au monde physique.<\/p>\n\n\n\n

Bachelard qui dans son ouvrage, \u201cle nouvel esprit scientifique\u201d d\u00e9veloppe ce suppos\u00e9 antagonisme, relie la th\u00e9orie au \u201crationalisme \u201c(la raison de l\u2019esprit) et l\u2019exp\u00e9rience au \u201cr\u00e9alisme\u201d (le monde physique). Il s\u2019efforce de montrer que, ces deux aspects ne sont pas s\u00e9parables totalement et donc plus qu\u2019une opposition, on a affaire \u00e0 une sorte d\u2019entit\u00e9 unique duale dont r\u00e9alisme et rationalisme seraient des caract\u00e8res non totalement s\u00e9parables et ind\u00e9pendants. Tant\u00f4t c\u2019est le rationalisme qui fait progresser la science et le r\u00e9alisme suit (on fait des exp\u00e9riences pour valider de nouveaux \u00e9l\u00e9ments ce que la nouvelle th\u00e9orie pr\u00e9dit), tant\u00f4t c\u2019est le r\u00e9alisme qui par des exp\u00e9riences inexpliqu\u00e9es va stimuler l\u2019esprit des scientifiques afin de construire une nouvelle th\u00e9orie qui les explique. Le rationaliste le plus intransigeant ne peut \u00e9viter de prendre en compte l\u2019exp\u00e9rience et le r\u00e9aliste le plus d\u00e9termin\u00e9, pour construire ses exp\u00e9riences, ne peut ignorer la th\u00e9orie, une exp\u00e9rience \u00e9tant selon lui une th\u00e9orie mat\u00e9rialis\u00e9e. Il conclut : \u201cLa physique est une m\u00e9taphysique impure car elle doit rendre des comptes \u00e0 l\u2019exp\u00e9rience\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Une exp\u00e9rience apporte, via des \u201cmesures\u201d, une information sur l\u2019\u00e9tat d\u2019un syst\u00e8me. Ces mesures mettent en jeu g\u00e9n\u00e9ralement des instruments qui peuvent \u00eatre sophistiqu\u00e9s, en vue de s\u2019adapter au ph\u00e9nom\u00e8ne \u00e0 \u00e9tudier , d\u2019o\u00f9 la remarque de Bachelard (une exp\u00e9rience inclut une part de th\u00e9orie mat\u00e9rialis\u00e9e).<\/p>\n\n\n\n

En m\u00e9canique classique ceci n\u2019a pas soulev\u00e9 de d\u00e9bat philosophique notable sur le r\u00f4le de l\u2019exp\u00e9rimentateur. On consid\u00e9rait un syst\u00e8me \u00e0 \u00e9tudier. Il contient une information qu\u2019on souhaite acqu\u00e9rir via un exp\u00e9rimentateur muni de son appareillage. Ces deux syst\u00e8mes vont entrer en interaction lors de la mesure. Il sont consid\u00e9r\u00e9s g\u00e9n\u00e9ralement comme deux syst\u00e8mes ind\u00e9pendants qui reprennent leur \u201cvie\u201d propre apr\u00e8s l\u2019interaction.<\/p>\n\n\n\n

En m\u00e9canique quantique il en est tout autre. La mesure, pr\u00e9l\u00e8vement d\u2019une information sur le syst\u00e8me, perturbe, r\u00e9duit, voire d\u00e9truit, fondamentalement l\u2019information du syst\u00e8me . Ce n\u2019est pas un acte passif (ou tr\u00e8s faiblement actif) sans cons\u00e9quences sur le syst\u00e8me mais au contraire tr\u00e8s actif. L\u2019information n\u2019est pas seulement acquise mais aussi pr\u00e9lev\u00e9e (donc enlev\u00e9e au syst\u00e8me) et donc va r\u00e9duire les degr\u00e9s de libert\u00e9 du syst\u00e8me au point que, d\u2019ind\u00e9termin\u00e9 il peut passer dans un \u00e9tat connu.<\/p>\n\n\n\n

Illustration par les fentes de Young<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Le m\u00e9canisme qui conduit \u00e0 cela a fait l\u2019objet de diff\u00e9rentes interpr\u00e9tations, mais, par exemple dans le probl\u00e8me des 2 fentes de Young, le fait de savoir (par un d\u00e9tecteur sur une fente) par quelle fente un photon est pass\u00e9 va modifier, m\u00eame si le d\u00e9tecteur ne d\u00e9tecte rien (auquel cas on suppose qu\u2019il est pass\u00e9 par l\u2019autre fente) le ph\u00e9nom\u00e8ne observ\u00e9. Le fait d\u2019acqu\u00e9rir une information m\u00eame lorsque rien ne se passe est appel\u00e9 contra-factualit\u00e9 dans certains ouvrages (voir note [3]).<\/p>\n\n\n\n

On comprend que, lorsque le d\u00e9tecteur attach\u00e9 \u00e0 une fente d\u00e9tecte quelque chose, il pr\u00e9l\u00e8ve une quantit\u00e9 d\u2019information sur l\u2019\u00e9tat, cela modifie le ph\u00e9nom\u00e8ne, par rapport \u00e0 celui o\u00f9 il n\u2019y a pas de d\u00e9tecteur, car une partie de son information lui a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9lev\u00e9e et transmise \u00e0 l\u2019exp\u00e9rimentateur. Globalement l\u2019information semble avoir \u00e9t\u00e9 conserv\u00e9e si on consid\u00e8re un syst\u00e8me qui inclut l\u2019exp\u00e9rimentateur (elle a \u00e9t\u00e9 transf\u00e9r\u00e9e d\u2019un sous-syst\u00e8me \u00e0 un autre)<\/p>\n\n\n\n

Par contre lorsqu\u2019il ne d\u00e9tecte rien, mais que ceci apporte, la m\u00eame quantit\u00e9 d\u2019information (l\u2019information oppos\u00e9e sur l\u2019\u00e9tat) c\u2019est moins \u00e9vident. Curieusement comme on n\u2019a rien d\u00e9tect\u00e9, il semblerait qu\u2019aucune information n\u2019a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9lev\u00e9e et que, comme on a le m\u00eame r\u00e9sultat que quand on d\u00e9tecte le passage par une fente, on pourrait penser que l\u2019information du syst\u00e8me global a augment\u00e9, mais au vu du r\u00e9sultat final, qui est le m\u00eame du point de vue de l\u2019information (m\u00eame si celle-ci est diff\u00e9rente) cela ne semble pas \u00eatre le cas.<\/p>\n\n\n\n

Peut-\u00eatre qu\u2019il faut prendre en compte l\u2019activit\u00e9 du d\u00e9tecteur dans le bilan ? Quoi qu\u2019il en soit, ce r\u00e9sultat semble bien \u00e9trange.<\/p>\n\n\n\n

Par contre, il est clair que c\u2019est le fait qu\u2019il y ait un d\u00e9tecteur dans le dispositif instrumental qui est important et qui diff\u00e9rencie la situation par rapport au cas o\u00f9 il n\u2019y en a pas.<\/p>\n\n\n\n

Le dispositif exp\u00e9rimental est diff\u00e9rent. L\u2019interaction entre l\u2019exp\u00e9rimentateur muni de son instrumentation avec le syst\u00e8me est diff\u00e9rente.<\/p>\n\n\n\n

C\u2019est cela qui, a priori, m\u00eame si le dispositif exp\u00e9rimental ne d\u00e9tecte rien, parce que l\u2019exp\u00e9rimentateur, qui a construit le dispositif exp\u00e9rimental, a pr\u00e9vu ce cas dans sa qu\u00eate de l\u2019information, va changer la ph\u00e9nom\u00e9nologie observ\u00e9e !<\/p>\n\n\n\n

Le r\u00f4le de l\u2019exp\u00e9rimentateur, s\u2019appuyant sur un mod\u00e8le th\u00e9orique, ne peut pas \u00eatre ignor\u00e9. Il s\u2019agit donc bien d\u2019une interaction entre un syst\u00e8me physique et l\u2019esprit du physicien muni d\u2019une th\u00e9orie via son dispositif exp\u00e9rimental.<\/p>\n\n\n\n

Certains, comme Wigner, voient dans la ph\u00e9nom\u00e9nologie de la m\u00e9canique quantique observ\u00e9e, l\u2019empreinte pr\u00e9gnante essentielle de l\u2019esprit du physicien.<\/p>\n\n\n\n

En m\u00e9canique quantique il semblerait alors plus ad\u00e9quat d\u2019\u00e9valuer et de consid\u00e9rer l\u2019information, non pas au syst\u00e8me \u00e9tudi\u00e9 et \u00e0 l\u2019exp\u00e9rimentateur s\u00e9par\u00e9ment, mais globalement associ\u00e9e au syst\u00e8me global constitu\u00e9 du sous-syst\u00e8me physique \u00e0 \u00e9tudier et du sous-syst\u00e8me li\u00e9 \u00e0 l\u2019exp\u00e9rimentateur en interaction, car au moment de l\u2019interaction il ne forment qu\u2019un syst\u00e8me !<\/p>\n\n\n\n

Si on n\u00e9glige des erreurs lors de l\u2019exp\u00e9rience, l\u2019information donc l\u2019entropie [2] du syst\u00e8me global, consid\u00e9r\u00e9 isol\u00e9, (incluant l\u2019exp\u00e9rimentateur), avant l\u2019exp\u00e9rience et apr\u00e8s l\u2019exp\u00e9rience devrait \u00eatre identique (nous avons vu que la contra-factualit\u00e9 semble soulever un doute). L\u2019information qui a \u00e9t\u00e9 transf\u00e9r\u00e9e d\u2019un sous-syst\u00e8me \u00e0 l\u2019autre sous-syst\u00e8me reste dans le syst\u00e8me global. [3]<\/p>\n\n\n\n

Un formalisme, \u00e0 d\u00e9velopper, qui pourrait prendre en compte cela permettrait peut-\u00eatre d\u2019\u00e9vacuer certains aspects tr\u00e8s perturbants de la th\u00e9orie\u2026<\/p>\n\n\n\n

[0] On peut pr\u00eater \u00e0 notre esprit une indigence structurelle, toutefois remarquons que par sa capacit\u00e9 d\u2019apprendre et d\u2019\u00e9voluer nous ne pouvons pas porter de jugement d\u00e9finitif sur un \u00e9tat des lieux fait aujourd\u2019hui. Il faut aussi tenir compte que certains concepts, comme l\u2019espace et le temps, concepts inh\u00e9rents \u00e0 notre existence, sont si pr\u00e9gnants, et que malgr\u00e9 tous nos efforts pour s\u2019en d\u00e9tacher, ils sont toujours souvent encore pr\u00e9sents, en filigrane, dans nos raisonnements, ce qui en ob\u00e8re la signification. Voir exemple du paradoxe du voyageur de Langevin par exemple, en relativit\u00e9 restreinte.<\/p>\n\n\n\n

[1] Ce point structurellement tr\u00e8s important, cette limite \u00e9tant impliqu\u00e9e dans la causalit\u00e9, r\u00e9sultant du principe de relativit\u00e9 qui r\u00e9v\u00e8le un invariant de vitesse mais n\u2019en sp\u00e9cifie pas la valeur. La valeur de de cette constante est une donn\u00e9e exp\u00e9rimentale. Voir : https:\/\/astromontgeron.fr\/SR-Penrose.pdf<\/p>\n\n\n\n

[2] Entropie et information sont deux pr\u00e9sentations du m\u00eame concept.<\/p>\n\n\n\n

[3] Ce transfert d\u2019information est encore plus \u00e9vident dans l\u2019illustration du probl\u00e8me des fentes de Young par Elitzur-Vaidman cit\u00e9 par R.Penrose (prix Nobel 2021) dans son livre \u201cLes deux infinis et l\u2019esprit humain- Champs Flammarion\u201d o\u00f9 il s\u2019agit de reconna\u00eetre dans un lot de bombes atomiques munies d\u2019un d\u00e9tonateur constitu\u00e9 d\u2019un miroir ultrasensible tel qu\u2019un photon l\u2019active en me faisant bouger (mobile), celles qui sont op\u00e9rationnelles de celles qui sont d\u00e9fectueuses o\u00f9 le miroir est bloqu\u00e9, ce qui est indiscernable sans la d\u00e9truire. On ins\u00e8re une bombe dont le d\u00e9tonateur miroir sert de miroir dans un dispositif quantique exp\u00e9rimental, sans savoir si elle est op\u00e9rationnelle ou d\u00e9fectueuse.<\/p>\n\n\n\n

Les auteurs montrent que leur dispositif quantique permet de s\u00e9lectionner des bombes op\u00e9rationnelles sans les d\u00e9truire, en utilisant le m\u00e9canisme de contra-factualit\u00e9. Autrement dit, alors que quand on ins\u00e8re la bombe dans le dispositif on ne sait pas si le miroir est mobile ou bloqu\u00e9, l\u2019information est dans l\u2019objet, mais pas dans la connaissance de l\u2019exp\u00e9rimentateur, l\u2019exp\u00e9rience va lui r\u00e9v\u00e9ler cette information, moyennant un protocole, sans enlever cette information \u00e0 la bombe (ce qui serait le cas par sa destruction pour les bombes op\u00e9rationnelles). Pour plus d\u2019information, voir par exemple :<\/p>\n\n\n\n

\nhttps:\/\/astromontgeron.fr\/M%C3%A9canique%20quantique-1.pdf\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n

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Introduction Nous nous effor\u00e7ons de montrer que la complexit\u00e9 des th\u00e9ories modernes que nous constatons est li\u00e9e, en partie, \u00e0 la description que nous en faisons avec nos concepts h\u00e9rit\u00e9s de la m\u00e9canique classique. Nous arriverons \u00e0 la conclusion qu\u2019il faut d\u00e9finir un nouveau paradigme. Le paradigme de la lumi\u00e8re La lumi\u00e8re ne doit pas … Continuer la lecture de « Le paradigme de la Lumi\u00e8re et complexit\u00e9 de la science (26\/01\/24) »<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-1015","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1015","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1015"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1015\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2666,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1015\/revisions\/2666"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1015"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}