Les mystères quantiques I. Newton, Kant, épistémologie et gnoséologie
Que n’a-t-on pas glosé, réfléchi, causé, écrit, pensé, établi, rêvé à propos des étranges découvertes de la mécanique quantique, acquises dans les années 1930. Pourtant, le mystère persiste et la plupart des physiciens reconnaissent que la mécanique quantique est un instrument remarquable pour décrire la dynamique des particules mais que son formalisme reste opaque. Car on ne peut donner une image ordinaire du monde microphysique et nul ne comprend pourquoi ça marche si bien. Une supercherie disait Feynman, constatant les prouesses de l’électrodynamique quantique. Ce même Feynman ajoutant : « Je crois pouvoir dire sans me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique. »
La recherche d’une interprétation de la mécanique quantique est une longue quête inachevée. On peut même se demander si tout n’est pas à construire dans ce domaine. Pourtant beaucoup de choses ont été écrites. Des textes passionnants à lire. La mécanique quantique est en premier lieu un outil pour les physiciens. Comme la cosmologie relativiste peut l’être, mise à contribution pour effectuer les corrections de position pour le GPS. Ensuite, la mécanique quantique peut faire l’objet d’une étude plus philosophique. L’épistémologie est définie comme la science qui étudie les sciences, leur fonctionnement, les démarches des scientifiques, les processus de découverte et parfois, la signification des grands tournants opérés par une discipline. Bien avant l’épistémologie contemporaine, somme toute assez récente, des philosophes se sont penchés sur les grandes découvertes. Et ont donné des réponses à des questions qu’ils ont eu l’audace de se poser. La philosophie n’est pas démocratique, pas plus que la science ou l’art. Ces disciplines scindent les individus en trois catégories. Ceux qui découvrent, très rares, on les appelle les génies. Ceux qui ensuite comprennent ce qui a été découvert et le cas échéant, assurent l’héritage des grandes innovations. Enfin, ceux qui ne peuvent pas comprendre et qu’il faut respecter car ils ont d’autres talents. La mécanique quantique est née grâce à une dizaine de physiciens géniaux, auxquels s’ajoutent deux ou trois dizaines d’autres savants pour en assurer les développements complets que l’on connaît (notamment, les trois théories quantiques des champs). Les connaisseurs savent bien que plus la formalisation avance, plus le monde des particules nous paraît étrange et s’échappe d’une vision « classique, ordinaire » voire « commune » des choses. La mécanique quantique est un outil mathématique puissant et complexe mais elle se prête aussi à des méditations d’ordre philosophique. Le Quoi de la matière par exemple ou alors la manière de représenter le réel. C’est sur cette question que réfléchit depuis 20 ans l’épistémologue Mioara Mugur-Schächter dont les travaux viennent d’être publiés dans un ouvrage en français, ce qui rend accessible cette pensée (dont l’originalité n’a pas encore franchi le seuil d’un petit cercle de spécialistes, son site ne recevant que quelques dizaines de visites par mois et ses recherches, sans doute trop ésotériques, n’intéressant pas une presse plus empressée d’annoncer le décès de célébrités dans la télé).
Mioara Mugur-Schächter a établi que la mécanique quantique permet d’extraire une méthode de conceptualisation du réel (de la nature) ayant une validité universelle. Pour saisir sa démarche, un retour à l’ancienne physique s’impose. Une formidable aventure s’est passée lors des XVIIe et XVIIIe siècles. Naissance de la science moderne. Descartes, Galilée, Leibniz et surtout Newton, ce génie qui a établi les lois mathématiques de la gravitation. A cette époque, la science croyait à l’existence d’un espace et d’un temps servant de référentiel absolu et dans lequel les objets se meuvent. Des objets qui ont fini par entrer dans la grille mathématique de Newton. Ensuite, Kant en a tiré quelques résultats assez surprenants dont la compréhension n’est pas évidente. Commençons par le kantique avant d’aborder le quantique.
L’œuvre de Kant est complexe, diversifiée, portant sur des sujets fondamentaux, la morale ainsi que la place de la raison éclairée par l’expérience (et inversement) dans les processus cognitifs du sujet. Justement, c’est ce sujet que Kant tente de recadrer. Chez Kant, le monde se « cale » sur le sujet ont dit certains. Ce n’est pas tout à fait exact. Disons plutôt que le monde et le sujet se rencontrent (se reçoivent, recept) à travers le phénomène spatio-temporel et le sujet est à la source du percept. Ensuite le sujet élabore une représentation conceptuelle, abstraite, utilisant les facultés de la raison. Kant fut étonné par les équations de la gravitation permettant de calculer le mouvement des corps célestes. Newton a d’ailleurs codifié les principes de la méthode scientifique en forgeant notamment la notion d’induction que le philosophe Hume mettra fructueusement à profit pour élaborer les bases de la philosophie empirique. Autrement dit, la philosophie qui élabore les idées et concepts non pas de manière « phantasmagorique » (ce que les empiristes puis Kant ont reproché aux métaphysiciens classiques, exemple : l’opposition Locke Leibniz) mais avec l’appui solide de l’expérience. En fait, la philosophie inductive expose le comment mais n’explique pas le pourquoi. Le grand étonnement de Kant, ce fut de constater que le monde naturel est conceptualisable. En ce sens, il précéda Einstein qui jugeait incompréhensible le fait que le monde soit compréhensible.
Le schème transcendantal. La démarche de Kant appartient en propre à cette philosophie moderne qui, affranchie de la question de Dieu, s’est préoccupée du sujet humain. Kant n’est pas un épistémologue. Il a simplement cherché, en sondant la profondeur du sujet et ses représentations, le pourquoi de cette rencontre toute spéciale entre le sujet rationnel et la nature rationalisable. Voilà pourquoi la notion de condition de possibilité est souvent employée. Qu’est-ce qui rend possible l’application (accordée, ajustée) des concepts et de la formalisation au monde naturel ? Kant répond en introduisant le schème transcendantal. Une instance doublement définie. Ce schème est en premier lieu défini comme a priori. Dans la terminologie kantienne, la notion d’a priori est une clef. L’a priori désigne ce qui rend possible diverses productions du sujet en liaison avec la nature et la représentation. Le temps a priori rend possible la sensibilité mais il n’est pas accessible à l’expérience. D’une manière générale, toute instance définie comme a priori est hors expérience mais la rend possible. Ce n’est pas aisé à saisir, sauf avec une allégorie. Imaginons une salle de cinéma. Le sensible se serait la projection d’une image à partir d’un film. L’écran représente alors un a priori. Il est ce qui rend possible la vision des images dans la salle de cinéma mais l’écran ne peut pas être accessible à l’expérience, autrement dit, le projecteur projette des images mais ne projette pas l’écran. Le projecteur aussi pourrait être un a priori (l’équivalent du temps). En regardant les images, on ne peut pas avoir une preuve de l’existence du projecteur. Admettons qu’un second projecteur, coordonné au premier, envoie en même temps qu’une image un sous-titre. Par exemple, le mot arbre sous l’image de l’arbre. Eh bien c’est ce dispositif qui constitue le schème transcendantal dont Kant dit qu’il est homogène d’un côté au sensible et au concept de l’autre. C’est un peu comme si ce schème était un faisceau lumineux orange pouvant être diffracté pour projeter dans la représentation subjective le phénomène jaune et le concept associé rouge. Un arbre jaune et le mot arbre en rouge !
L’œuvre de Newton comme celle de Kant suppose un monde spatio-temporel étendu, doté de formes. L’un a inventé la mécanique rationnelle par induction. L’autre la pensée rationnelle par autocompréhension du sujet face à une expérience de rationalisation du monde. Mais comme on pourrait le dire après la rupture quantique, les mondes de Newton et de Kant sont classiques. Ce qui n’a pas empêché le progrès technique ni les avancées des sociétés. Bien au contraire. Une grande étape technique. Mais sans commune mesure avec la révolution quantique. Dans le dispositif newtonien, l’univers matériel est dans l’espace et le temps. L’objet est indépendant de l’observateur, tous les deux étant deux entités indépendantes. Pour Kant, le monde est une représentation double, sensible et rationnelle, du sujet qui se projette grâce à un ensemble d’a priori assurant la possibilité d’une perception sensible et d’une conception rationnelle.
Dernier point, le schème transcendantal, placé au plus profond de l’âme, n’est pas prêt de se dévoiler à la connaissance. C’est Kant qui le dit dans le fameux chapitre consacré au schématisme transcendantal. Pour prendre une métaphore contemporaine, le processus de connaissance rationnelle et de perception sensible correspond à une vision analogique du réel. Les formes des objets sont telles des taches de peinture lancées sur une toile, ou alors des images projetées à partir d’une pellicule photographique sur un écran. Avec le monde quantique, une autre idée du réel se dessine. Une idée assez étrange mais ayant quelques liens métaphoriques avec les révolutions technologiques dont quelques-unes sont sorties des applications de la physique quantique. En deux mots, le phénomène quantique est plus proche du numérique que de l’analogique. Et dans un certain sens, la représentation du monde est pixellisée, tissée, comme une juxtaposition de points de croix exécutés sur un canevas se faisant et défaisant. Cette vision semble plus étrange mais à tout bien réfléchir, le monde classique semblait trop simple et évident.
A retenir, la dimension épistémologique chez Newton et l’approche gnoséologique chez Kant. La première met l’accent sur le processus de représentation rationnelle et de législation du monde physique. La seconde cherche le pourquoi de cette rencontre entre monde et sujet. Et en ce sens, Kant, bien qu’il ait liquidé l’ancienne métaphysique, est bel et bien dans l’antichambre d’une métaphysique qu’il faudra chercher en avançant et en ouvrant des portes avec des clés. Mais d’autres portes et d’autres clés sont apparues dans le champ scientifique. Notamment la mécanique quantique qui se prête également à une investigation épistémologique, comme on le verra avec (entre autres recherches) les résultats de Mugur-Schächter. Quant à la gnoséologie, il faudra être prudent. L’accès au réel promet d’être fascinant et l’aventure n’a fait que commencer.
21 réactions
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JL
8 mai 2008 10:06
Bonjour Bernard Dugué, vous écrivez : "" Et dans un certain sens, la représentation du monde est pixellisée, tissée, comme une juxtaposition de points de croix exécutés sur un canevas se faisant et défaisant. Cette vision semble plus étrange mais à tout bien réfléchir, le monde classique semblait trop simple et évident.""
Si l’on admet que la représentation du monde n’est pas le monde, n’y a-t-il pas là une ambiguïté ? Pour moi, je dirais que notre représentation, celle de Mr Tout le monde comme celle des physiciens est pixellisée et ne me paraît pas étrange. En revanche, pourquoi le réel le serait-il ? Par exemple, d’une certaine façon on peut dire que les nombres rationnels sont pixellisés, pas les nombres réels.
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Bernard Dugué
8 mai 2008 21:07
Bonsoir
un réel pixellisé n’a rien d’étrange, c’était même une hypothèse de Démocrite
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stephanemot
9 mai 2008 07:46
Rappel a l’attention du lecteur : ce papier ne parle pas de science et l’epistemologie n’est pas une science.
Tous les mois, Mr Zin nous inflige un imposant pave best of des revues scientifiques - un digest pas toujours digeste mais au moins il s’agit de science. Son ambition est de diffuser le savoir.
Tous les mois, Mr Dugue nous inflige un pave confusifiant melant le registre scientifique au registre philosophique et religieux. Il ne s’agit pas de science. Son ambition est de diffuser des theories creationnistes comme l’Intelligent Design.
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JL
9 mai 2008 08:32
à Bernard Dugué : la suite des nombres réels est continue : quelque soit x aussi petit que l’on veut il existe deux nombres réels dont la différence est inférieure à x. Je ne vois là aucune pixellisation si je comprends votre emploi de ce terme dans le sens de la discontinuïté.
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herbe
8 mai 2008 12:35
Pour continuer la découverte de Miora Mugur-Schächter et de la La méthode de conceptualisation relativisée (MCR) :
http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2006/74/mms.htm
Ne pas louper la fin de l’article qui traite des divers prolongements médiatiques, épistémologiques etc ...
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Bernard Dugué
8 mai 2008 21:11
Merci pour ce lien qui anticipe en fait le second volet de ce propos où je vais tâcher d’entrer un peu plus dans la démarche de MMS, ce n’est pas simple et d’ailleurs, Baquiast qui avait rédigé une première mouture de son article a demandé à MMS de presque tout réécrire
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herbe
8 mai 2008 21:35
merci d’avance !
c’est aussi le voeu émis dans l’article comme le montre cet extrait :
" Nous pensons qu’il s’agit d’un événement majeur de la pensée scientifique et philosophique comme d’ailleurs de la pensée empirique quotidienne. Mais combien de gens encore, parmi les créateurs de savoirs, passeront à côté de ce travail ? Il heurte trop d’habitudes de pensée et même trop d’intérêts égoïstes, professionnels et politiques, pour bénéficier spontanément de l’accueil médiatique qu’il mériterait et qui lui permettrait de fructifier immédiatement et pleinement. Afin que ce travail acquière sa place sans trop tarder, ce serait maintenant à nous, les lecteurs, de développer une action appropriée."
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Halman
8 mai 2008 13:08
Excellent article de automatesintelligents.com sur le déterminisme quantique.
http://www.automatesintelligents.com/echanges/2007/nov/joychristian.html
Il est clair que le non déterminisme vu par certains dans la physique quantique n’est qu’une ignorance que nous avons encore des lois physiques profondes de la physique quantique.
Comme la gravitation était magique ou la volonté divine avant Newton, le jour où nous connaitrons mieux les lois de la physique quantique, les interprétations transcendatales, philosophiques et mystiques disparaitront comme par enchantement.
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pissefroid
8 mai 2008 13:41
Je crois qu’il faut considérer la mécanique quantique comme un moyen de représenter ce que nous croyons savoir pour nous permettre de penser le comprendre (comprendre ce que nous croyons savoir). Ce qu’il faut bien voir (naissance des quanta) c’est que la quantification permet de comprendre pourquoi les photons lumineux émis par les atomes ou molécules ont des énergies (fréquences) bien déterminées et caractéristiques de leurs émetteurs. Je pense que la métaphysique n’a rien à faire dans le domaine de la représentation du réel. La métaphysique est en liaison avec notre profonde aversion à penser la hasard. C’est le propre de l’espèce humaine de vouloir rechercher les causes premières.
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Forest Ent
8 mai 2008 13:49
Finalement, c’est le débat platoniciens/aristoteliciens.
Mais ne mélangeons pas science et épistémologie. La mécaQ est archi-démontrée et rend parfaitement compte des phénomènes aux échelles où elle est observée. Personne ne peut l’expliquer, il est vrai. Mais cela ne prouve pas qu’elle ne soit pas explicable au sens habituel. Cela demanderait simplement de pouvoir collecter massivement des infos aux échelles inférieures, c’est à dire aux énergies supérieures. Le coût de l’expérimentation est une limite pratique. En attendant, toutes les théories sur le sujet sont des théories mathématiques et pas physiques.
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Bernard Dugué
8 mai 2008 21:09
Nous sommes bien d’accord, ne mélangeons pas science et épistémologie et j’ajoute, épistémologie et gnoséologie, c’est d’ailleur le sujet de ce billet
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ZEN
8 mai 2008 14:10
Aux dires de beaucoup de physiciens de renom , la théorie de la MQ échappe à l’entendement ordinaire, nécessite des outils physico-mathématiques sophistiqués.
Aussi, incapable d’en saisir le véritable sens, par manque de culture mathématique, je ne me prononcerai pas...
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Bernard Dugué
8 mai 2008 21:14
Le formalisme quantique nécessite deux cultures, l’une scientifique et l’autre émistémologique et sans doute, une troisième pour pénétrer dans la métaphysique. Ce que j’ai modestement amorcé dans septième chapitre de L’Expressionnisme
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stephanemot
9 mai 2008 07:57
L’auteur a ete beaucoup plus clair et direct avec son editeur qu’avec ses lecteurs d’AV : "Bernard Dugué propose une nouvelle philosophie fondée sur l’expressionnisme qui est selon lui une métaphysique spéculative théiste".
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Mohammed
8 mai 2008 17:11
La mécanique quantique est trop compliquée pour prétendre exprimer la vérité scientifique. Sans cette théorie on peut établir la synthèse de toute la science fondamentale, réussir l’Unification des lois de la physique et embrasser d’un coup toute l’intelligence de l’Univers, ce que j’ai fait en 2001 dans un recueil intitulé " RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET EPISTEMOLOGIE " !
En ce qui me concerne je n’attends rien du LHC ni d’aucun autre projet utopique qui ne sert en définitive qu’à dissimuler la Vérité derrière un opaque rideau d’incertitude !
Ainsi les scientifiques se plaisent à publier des théories incompréhensibles pour ne pas avoir à se justifier devant les critiques et devant les fausses prévisions !
C’est évident, la Science n’est pas démocratique : Il y’a ceux qui savent, il y’a ceux qui cherchent à savoir et il y’a ceux qui sont imperméables à la connaissance ; les causes étant mulitiples...
MOHAMMED.
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JL
8 mai 2008 17:47
Mohammed, pour aller dans votre sens, la question que je me suis toujours posée est celle-ci : ceux qui disposent des budgets sont des financiers ou des politiques. Comment , dès lors qu’ils ne sont pas des scientifiques très pointus, peuvent-ils décider de construire des machins aussi coûteux que le LHC ?
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ilias
8 mai 2008 18:04
La physique quantique s’occupe de l’étude des processus de la matière à l’infiniment petit, et à ce titre de l’architecture (physico-chimie quantique)et du comportement (physique quantique)de la matière dans un environnement macroscopisque physico-chimique déterminé ( cosmologie et relativité générale).
De cette imbrication de niveaux disparates de la réalité, il nait immanquablement ce qu’on appelle des paradoxes et même des incohérences vraisemblablement insurmontables, que nous percevons par notre conscience comme étant non ordinaires.
Ceux-là sont en grande partie liés au passage de la logique quantique à la logique de la physique classique et vice-versa, et par là-même des obstacles immenses à l’édification d’une théorie unificatrice de description complète de la matière.
Déjà dans la physique classique, contrairement à ce que croient beaucoup de gens, la gravitation en relle-même n’est à ce jour pas comprise et est presque comme un fantôme ; seul son effet est mesurable.
Les soufis et à leur suite krishnamurti et enfin le physicien relativiste et quantique david bohm ont toujours annoncé que le monde ou nous vivons est morcelé en niveaux de réalité, que la perception ordinaire n’appréhende que des épiphénomènes d’un certain niveau de réalité du monde vécu.
Cette perception limitée crée une accoutumance via des modèles anatomo-fonctionnelles (architecture fonctionnelles synapses-axone-niveau de potentiel électrique) et formels logiques d’interaction de l’influx nerveux avec le cerveau.
Certaines pathologies nous renseignent aujourd’hui amplement sur des déviations par rapport à notre perception ordinaire de la réalité (schizophrénie et certaines manifestations anatomo-fonctionnelles bizarres du vestibule labyrinthique et de la cochlée de l’oreille interne dans la maladie dite de ménière, (du nom du medecin français ayant découvert vers le dernier quart du 19èsiècle et établi le premier diagnostic de la maladie orl portant son nom).
Ses déviations sont à différencier de ce qu’on appelle les changements d’états de conscience fréquents chez les preneurs de drogues.
En réalité, c’est pas la physique quantique qui est en elle-même incompréhensible, mais c’est nous-mêmes dans notre relation au monde via notre cerveau et notre système nerveux qui est à élucider en premier pour pouvoir enfin trouver la logique de compréhension interne de ladite physique.
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Mohammed
9 mai 2008 16:56
@JL (IP:xxx.x3.81.229) le 8 mai 2008 à 17H47
"Mohammed, pour aller dans votre sens, la question que je me suis toujours posée est celle-c i : ceux qui disposent des budgets sont des financiers ou des politiques. Comment , dès lors qu’ils ne sont pas des scientifiques très pointus, peuvent-ils décider de construire des machins aussi coûteux que le LHC ?"
QUESTION CAPITALE, EN EFFET ! JE CONNAIS LA REPONSE MAIS JE VOUDRAIS QUE VOUS LA RETROUVIEZ AILLEURS !
MOHAMMED.
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