Bon... Je voulais pas m’y coller, mais vu que je suis coincé chez moi avec la grippe et que j’ai que ça à faire...

Je vais essayer de la faire courte....

En préambule :
Commentaire de Manu qui résume pas mal la réalité : est on capable de trouver une « Théorie du Tout » ? Nos 5 sens et les appareils de mesure que nous sommes capables de concevoir le peuvent-il ? Cette théorie existe t-elle ? Personne n’en sait rien. Dans le cas contraire, il est tout à fait normal que nous disposions de différentes théories en compétition, avec chacune leur domaine de validité.

Le début du premier paragraphe ne me pose pas de problème. Ensuite :
Et cette interrogation est cruciale parce que la science physique, hormis son efficace opératoire dans l’expérience, doit aussi fournir des représentations du réel, autrement dit, faire en sorte que la plupart des formalismes utilisés soient en correspondance avec des réalités, qu’elles soient physiques dans le monde d’action, ou métaphysique dans le monde de la substance.

Non. Ce que l’on demande d’abord à une théorie, c’est d’être opératoire. Ensuite, si elle fournit une représentation du réel, tant mieux, mais c’est un luxe exhorbitant en physique moderne, malheureusement. Et en ce qui concerne la méca Q, personne ne l’a encore trouvé, et c’est pas faute d’avoir essayé. Il y en a beaucoup qui continue encore d’essayer, et c’est très bien... peut-être trouveront-ils un jour ? Moi non plus je ne suis pas satisfait de la situation. Mais on aura peut-être jamais rien d’autre et il faut l’avoir présent à l’esprit.
La métaphysique n’est pas de la physique, je vous la laisse.

Bien souvent, les mathématiques noient la physique avec des correspondances, des équivalences, des théorèmes qui ont une validité incontestable dans le champ des mathématique mais sont dépourvus de signification physique.

Tout à fait. Les « théorie des cordes », par exemple.
Mais pas la méca Q. On ne l’a pas inventé pour jouer à faire des maths, mais pour rendre compte de phénomènes étranges et prévoir des résultats, ce qu’elle fait très bien. Vous n’avez pas besoin d’un matériel sophistiqué pour mesurer des phénomènes quantiques, d’ailleurs. Un multimètre, une pile et une bête diode au silicium vous permettra de mesurer le « gap » du silicium (avec la tension de seuil que vous indiquera le voltmètre), c’est à dire de vérifier (coup double) le phénomène de diffractions des électrons (qui se comportent donc alors comme des ondes) sur le cristal de silicium et le principe d’exclusion de Pauli...
On pourrait citer des centaines d’exemples de la vie courante comme celui ci dessus : la conduction électrique toute bête ne s’explique vraiment que par des phénomènes quantiques, l’utilisation des photorésistances, thermorésistance, thermocouple à effet Pelletier (où la méca Q rejoint la thermodynamique sans problèmes)...
Pas mal dans le genre "théorèmes qui ont une validité incontestable dans le champ des mathématique mais sont dépourvus de signification physique".

Il y a peu, Paul Davies et Vlatko Vedral se sont livrés à une étrange conversation. La mécanique quantique serait défectueuse selon Vedral qui n’en reconnaît pas moins les succès expérimentaux de cette théorie qui « agace » avec ses etc...

Ce sont des spéculations... c’est très bien que des gens spéculent, ça peut faire avancer le schmilblick. Mais je pourrai vous répondre :
Bien souvent, les spéculations noient la physique avec des correspondances, des équivalences, des théorèmes qui ont une validité incontestable dans le champ des idées mais sont dépourvus de signification physique...

Pour le moment, l’une des questions importantes et finalement partiellement résolue semble-t-il concerne le devenir de l’information dans les trous noirs... Nos deux confrères évoquent le revirement du « grand maître » Stephen Hawking sur ce sujet (une longue histoire racontée par Leonard Susskind).

Ben, oui, peut-être, mais là on est en plein dedans, en ce qui concerne la physique des trous noirs : "Bien souvent, les mathématiques noient la physique avec des correspondances, des équivalences, des théorèmes qui ont une validité incontestable dans le champ des mathématique mais sont dépourvus de signification physique." On a pas de trou noir sous la main pour vérifier les dire de ces messieurs. Non pas que ce qu’ils font est inintéressant et sans objet, mais s’il s’agit de critiquer la physique mathématique, vous choisissez très mal vos contre exemples !

Quoi qu’il en soit, les trous noirs sont des objets étranges dont la formalisation reste pour moi un mystère lié à la conscience, à notre perception, si bien que je crois rejoindre Vedral en supposant qu’il manque un ingrédient essentiel pour l’élaboration d’une physique complète.

Le fait que le formalisme la description du trou noir soit très ardu ne vous gène pas, en ce qui le concerne. D’autant que les descriptions de Hawkings et ses petits camardes sont faites de méca Q brute de décoffrage, à vous donnez des cauchemars ! C’est le concept : essayer de trouver une théorie quantique de la gravitation en appliquant la relativité et la méca Q à un truc vraiment extrême. Mais là, ça vous gène moins.
Le trou noir en tant que concept, d’ailleurs, n’a rien d’étrange. Son existence était prévu dés le début du XIXième siècle par des physiciens classiques (effondrement d’un objet massif sous son propre poids, c’était accessible dés la découverte de la gravité par Newton). Notez que personne n’en a jamais vu, et que si ça se trouve, ils n’existent pas... Bien sûr, la physique mathématique prévoit leur existence ainsi que plein de comportements étranges de leur part... Mais voir ci-dessus votre propre citation reprise plusieurs fois : « Bien souvent, les mathématiques noient la physique etc ».
Il manquerait un ingrédient, d’après Mr Vedral(*)... Il cherche là dessus, et il a raison. Souhaitons lui de trouver quelque chose. Pt’êt bien que oui pt’êt bien que non. On sait pas. Spéculation, intéressante, au demeurant, ça peut faire avancer les choses, mais ne confondez pas recherche en cours et résultat avéré (jusqu’à preuve du contraire, évidemment).
_La méca Q : avérée, jusqu’à preuve du contraire.
_Les trous noirs : on pense qu’ils existent, on sais pas, les théories actuelles prévoient leur existance, un certain nombre de mesures astrophysiques pourraient expliquer leur existence, sans preuve formelle. En cours.
Et encore, je suis gentil. J’aurai dû écrire : « Un certain nombre de mesures astrophysiques sont compatibles avec leur existence ».

Les opérateurs... qui existent aussi en mécanique formelle classique, théorème de Liouville, crochets de Poisson, etc. L’analogie n’est que mathématique, mais c’est ce que vous reprochez à la mécanique quantique : son formalisme. Il existe ailleurs, ce formalisme !
La méca Q n’est pas sortie habillée de pied en cape de la cuisse d’Heisenberg ! Les gens lui ont appliqué un formalisme qui leur était familier, qu’ils connaissaient déjà ! C’était la façon la plus simple de procéder ! Le problème de la méca Q n’est pas son formalisme, c’est d’abord la dualité onde-corpuscule (entre autres), encore et encore... Si vous voulez inventer un autre formalisme qui soit opérant, libre à vous, mais votre nouveau formalisme ne sera correct que s’il donne exactement les mêmes résultats tordus (mais conforme à l’expérience) que l’ancien ! En somme vous critiquez la forme...

Théorie de l’information :
C’est de la technologie, pas de la physique. Très utile aux ingénieurs qui travaillent en informatique ou en traitement des données. L’information n’est pas un concept physique. C’est une théorie de la compression des données (entre autres) assez semblable dans sa forme à la thermodynamique statistique, mais il ne faut pas faire de confusion : les trois principes de la thermodynamique se suffisent à eux mêmes sans avoir besoin d’information nul part...

De saines lectures :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_l%27information

Que des physiciens se servent de la théories de l’information parce que ça peut être un raccourci conceptuel pratique, ça arrive. Mais c’est un peu comme les nombres complexes : ça aide beaucoup mais ça n’existe pas.

"La physique se veut objectivante, elle formalise l’inscription de l’objet dans le dispositif de mesure et de calcul de l’observateur mais elle rate l’objet réel. Maintenant, quel est l’objet étudié.« 
On sait pas ! Ça fait 120 ans que des gens d’une grande intelligence se casse la tête la dessus ! On ne sait pas, et c’est surtout pas faute d’avoir essayer, loin de là, et on essaye toujours ! On ne peut pas reprocher aux physiciens de ne pas essayer ! Beaucoup ne font que ça. De Broglie a fait ça toute sa vie, et il est loin d’être le seul !
Et dites vous bien : il est tout à fait possible que personne ne sache jamais... pt’êt ben que oui, p’têt ben que non...
Mais merci d’avoir posé la question que tout les physiciens se posent depuis que de Broglie a eu l’idée saugrenue d’associer une onde à une particule...

 »C’est justement cet aspect évolutif qui fait de la thermodynamique une science des transformations et surtout une science du temps. Propriété qui se traduit avec l’énigmatique entropie qui marque de son sceau la brisure de symétrie et la flèche du temps irréversible."
Je vais essayer de la faire courte, donc formel :
1) La méca Q aussi est une science de la transformation. Un système quantique passe souvent d’un état à un autre, avec des lois compatibles avec la thermodynamique.
2) L’entropie n’a rien d’énigmatique. C’est un concept relativement simple.
3) Non. La mécanique quantique et le principe d’incertitude implique la flèche du temps. Dans un monde Laplacien, dans lequel l’incertitude n’existe pas, la position de chaque particule est connue, le temps est parfaitement réversible. Le fait que la théorie du chaos implique que l’on ne peut pas calculer l’évolution d’un tel système ne signifie pas qu’il n’est pas intrinsèquement réversible. L’entropie, ou plutôt le second principe (un système tend naturellement à se désordonner) ne joue qu’un rôle factice dans un univers déterministe. Ou bien c’est mettre les mathématiques au dessus de la réalité physique, ce que vous ne ferez pas j’en suis sûr. Je ne suis donc pas du tout d’accord avec une interprétation commune sur ce point, je vous l’accorde.
4) Brisure de symétrie : un concept à ne pas utiliser à tord et à travers. Guinzburg et Landau vont vous intéresser, si vous aimez la thermo :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Brisure_spontan%C3%A9e_de_sym%C3%A9trie
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_Landau

En mécanique rationnelle, la quantité déterminante est le lagrangien, différence entre énergies cinétique et potentielle. En mécanique relativiste, E = mc2. En physique du rayonnement, E = h υ. En physique quantique, H ψ = E ψ. En thermodynamique, S = k log W et E = TS. J’ai écarté l’énergie interne, U. Il y a une raison. Seule, la quantité S importe dans une thermodynamique qui se conçoit comme la « science du temps » (U est constante pour un système fermé). La thermodynamique a des accointances suspectes mais heuristiques avec la théorie de l’information.
1) Ben oui, mais non. Vous comparez des énergies, mais sans rapport entre elles. Des différentes formes d’énergie que vous avez écrites, seule le Lagrangien et l’Hamiltonien décrivent l’évolution d’un système. Parce que le Lagrangien, c’est bien beau, mais on lui préfère l’Hamiltonien en mécanique formelle... le H, dans H ψ = E ψ... puisque la méca Q reprend le formalisme de la mécanique formelle, comme je l’ai déjà écrit.
C’est S = k ln W, c’est un log népérien, au passage.
2)E = TS ! Pas de U ! Pas de H ! Quel est l’énergie réellement disponible dans votre système !!!!! A quoi sert l’énergie libre ??????
Ça sert à quoi de calculer une entropie ? A obtenir l’énergie libre, F = U - TS, l’énergie réellement disponible pour effectuer une transformation dans le système, l’énergie volée par l’entropie n’étant pas disponible pour effectuer une transformation ! L’entropie toute seule, dans son coin, ça sert à rien !
L’entropie ne change rien à rien, au sens propre ! C’est sa raison d’être ! Un Univers plein d’entropie est un Univers immuable, sans changement possible, un truc mort plein de rayonnement ! Ce que les physiciens décrivent comme l’avenir d’un Univers en expansion infini : la mort thermique de l’Univers. Le contraire de ce que vous écrivez ! Entropie maximale = pas d’évolution ! Vous êtes tout au fond du puits de potentiel, y a plus rien à faire, c’est foutu !
Un système évolue en diminuant son énergie libre. Le terme d’entropie augmente, l’énergie interne est constante, vous avez raison, mais ce qui est déterminant , c’est son énergie libre ! C’est ce qui peut potentiellement servir à quelque chose. L’entropie, c’est par définition la part de l’énergie qui ne sert à rien : le désordre, l’anarchie, la chienlit, comme dirait Mongénéral.
Si votre propos est d’étudier l’évolution de l’entropie au cours du temps :
1) Bon courage. La thermo hors équilibre, c’est la misère. Il y a toujours plein de travaux le dessus. Il y a des cas simples, mais c’est loin d’être toujours le cas. En général, en thermo, on étudie les variation des paramètres entre deux états. La vitesse d’évolution... pfouloulou ! La faut s’accrocher, et faut faire des maths...
2) En ce cas, écrivez entropie S. L’entropie traité en tant qu’énergie, isolée, par son terme TS, ça me donne des envie de fagots et de bûché. L’entropie n’est pas une énergie ! Elle n’en a aucune des caractéristiques.

(*) Il faut savoir que beaucoup de physiciens américains (et d’autres, la preuve... mais les ricains ont les brouzoufs et financent...) ont un gros problème avec l’indétermination quantique. C’est culturel. Ça leur hérisse le poil. Ils sont culturellement très, très déterministes. D’où l’abondance de travaux en marge de la méca Q pour la déboulonner (théorie des cordes, recherche de « variables cachées », etc.). Le gars qui dit « Il manque un truc à la méca Q... », du coup, ça fait tiquer parce que justement c’est typique. C’est intéressant de le relever, et je me permets donc de le faire.
Peut-être ont-ils raison, je ne porte pas de jugement... Mais je crois pas honnêtement. Je trouve que l’indétermination a quelque chose de philosophiquement très rassurant... Pas très objectif non plus, me direz-vous...