Le blog de mc2est-cesuffisant

La fabrication de l’intrication ?

Je saisi l’occasion de la publication opportune de l’article du 5/10/2022 de Physics.aps.org : « Une ligne d’assemblage de l’intrication quantique », pour relever le fait que les physiciens ont jusqu’à présent, à mon avis, exprimé très (trop) peu de curiosité sur les conditions de réalisation de l’intrication et quel est le processus effectif en jeu. Je formule l’hypothèse qu’en connaissant plus précisément les conditions et les paramètres physiques que nous devons réunir pour fabriquer des états quantiques intriqués, nous ouvrirons la voie qui nous permettra lever le voile du caractère toujours qualifié étrange, aujourd’hui, de ce phénomène.

Ci-dessous le contenu essentiel de l’article : « Une nouvelle expérience génère de l’intrication entre plusieurs photons avec une plus grande probabilité que les méthodes habituelles, ce qui pourrait améliorer les applications en information quantique. Le calcul et la communication quantiques souvent dépendant de l’intrication d’un ensemble de plusieurs photons. Mais pour obtenir ces états multi-photons c’est un peu comme jouer à la loterie, puisque générer de l’intrication entre des photons ne réussit que sur des petites fractions de temps (sic). Une nouvelle expérience montre comment améliorer la probabilité de réussir dans ce jeu quantique. La méthode fonctionne comme une ligne d’assemblage d’intrication, dans laquelle des paires de photons intriquées sont créées dans un ordre successif et combinées avec des photons stockés.

La méthode traditionnelle pour obtenir l’intrication de plusieurs photons nécessite une collection importante de sources de photons. Chaque source génère simultanément une paire de photons intriqués, et par la suite ces photons interfèrent entre eux. Le processus est probabiliste, ce qui fait qu’à chaque étape la réussite de la production de paires intriquées est de 1 sur 20 essais. La probabilité empire exponentiellement lorsque l’intrication d’un nombre de plus en plus important de photons est tentée.

Dans la suite de l’article il nous est expliqué une technique permettant d’obtenir dans de meilleures conditions un état de multi-photons intriqués : « Christine Silberhorn de l’Université de Paderborn en Allemagne, avec ses collègues a développé une nouvelle méthode qui offre un taux de succès notamment plus élevé. Ils utilisent une source unique qui génère une succession de paires de photons polarisés et intriqués. Après que la première paire est créée, un de ces photons est stocké dans une boucle optique. Quand la source crée une nouvelle paire (ce qui peut exiger plusieurs essais), un de ces photons interfère avec le photon stocké. Si cela se réalise, cette interférence crée un état d’intrication de 4 photons. Le processus peut continuer – avec de nouvelles paires étant générées et un photon étant stocké – jusqu’à ce que l’état de multi-photons désiré soit atteint. » Effectivement, exploiter le fait déjà connu et appliqué qu’une intrication peut se transmettre via, par exemple, un photon, permet d’améliorer le résultat recherché.

Dans un article du 1^e Mars 1998, « Fondements de l’information quantique », Anton Zeilinger explique comment à cette époque on obtenait directement des photons intriqués : « Quand un faisceau laser ultraviolet frappe un cristal de béta-borate de baryum (BBO), matériel qui a des propriétés optiques non linéaire, il y a une petite probabilité qu’un des photons se désintègre en une paire de photons avec une longueur d’onde plus grande (conservation de l’énergie). Les deux photons sont émis dans deux cônes et se propagent dans des directions symétriques à la direction du photon UV original (conservation du moment). Un des photons est polarisé horizontalement et l’autre est polarisé verticalement. Il est possible d’arranger l’expérience de telle façon que les cônes se superposent. Dans cette géométrie, les photons n’ont aucune polarisation individuelle – ce que nous savons c’est que leur polarisation respective est différente. Nous avons affaire à un état intriqué. » »

Dans son article de 1998, A. Zeilinger nous explique la technique d’obtention de ce qu’on pourrait nommer un bi-photon par une voie naturelle. L’intrication des deux photons constitutifs du bi-photon est originelle. Maintenant l’exploitation des propriétés de l’intrication nous conduit à fabriquer de l’intrication d’objets quantiques à grande échelle impliquant de plus de l’intrication multiple. L’obligation technique ne devrait pas occulter le fait que nous sommes parfaitement ignorant des conditions de l’obtention de l’intrication. La voie empirique telle qu’elle est décrite dans l’article du 05/10 et l’évaluation de la réussite, en termes purement probabilistes, ne peut être que transitoire. Les physiciens concernés par le phénomène de l’intrication doivent persévérer et être curieux sur les conditions et les mécanismes qui font que l’intrication de deux objets peut être volontairement obtenue. Autant que je sache, je n’ai pas remarqué, au jour d’aujourd’hui, de publication qui se soit attaquée à ce problème.

Dans l’article du 05/10, il est indiqué que les photons interfèrent entre eux, condition de l’obtention de leur intrication appréciée en terme de pure probabilité. Il en résulte que nous sommes ignorants de la raison pour laquelle nous obtenons des objets intriqués ou pas. Pourtant il est dit que les photons interfèrent entre eux, c’est donc la reconnaissance qu’il se produit quelque chose entre eux, une sorte d’interaction, pour qu’il en résulte un ensemble intriqué. Pourquoi, comment, on obtient un résultat positif ? Etant donné que la fabrication se réalise en laboratoire, une très importante gamme de tests peut être réalisée pour améliorer la probabilité d’obtention d’ensembles intriqués. Découvrir les meilleures conditions de réalisation de l’intrication cela s’obtient en réduisant le caractère aléatoire et donc purement probabiliste de sa production. Avec le prolongement de cette logique on peut espérer isoler le minimum de critères donc le minimum de conditions physiques pour obtenir une probabilité optimale de l’obtention d’une intrication. Procédant ainsi on s’engage dans un processus vertueux nous rapprochant de l’élucidation concrète à propos de cette propriété physique. Arriver à comprendre comment, à coup sûr, on obtient de l’intrication, c’est évidemment savoir pourquoi le destin des objets intriqués nous apparaît comme tel. On pourra se libérer ainsi de l’argument de la ‘Spooky Action’. Si je puis me permettre on aura donc dépassé la période : « Intrique et tais-toi »

Puisque générer de l’intrication entre des photons ne réussit que sur des petites fractions de temps. Cette phrase dans l’article récent retient toute mon attention, bien que par manque de précision elle peut être interprétée de façons différentes. Soit dans le cadre de l’interprétation purement probabiliste, pendant un temps limité on obtient ou pas le résultat recherché. Soit il a été remarqué que la réalisation de l’intrication implique des petites fractions de temps de contact entre les photons et dans ce cas, il faut comme dans tout processus scientifique, réduire la dimension subjective voire l’annuler et chercher à évaluer la valeur effective de cette petite fraction de temps.

Selon mon hypothèse exprimée dans mon blog depuis 2012 (voir article, ‘Synthèse : un monde en Présence’), cette fraction de temps devrait être au maximum de l’ordre de 10^-26-28 s. En deçà de cette durée l’observateur est aveugle. Cela correspond à la valeur que je qualifie comme étant le Temps propre du Sujet : TpS. J’ai, une fois de plus, rendu compte d’une expérience qui pourrait tester la validité de cette hypothèse, dans mon blog, voir l’article du 08/07/2022. Certes, on pourrait imaginer des expériences plus simples ! Avec cette hypothèse je propose de prendre en compte qu’une limite rédhibitoire des capacités cérébrales de l’observateur générique s’impose. On peut en déduire, en tenant compte de la vitesse maximale correspondant à celle de la lumière, que la distance spatiale limite en deçà de laquelle on ne peut plus voir, ni concevoir, est de l’ordre de 10^-5 Fermi. Depuis longtemps nous sommes bornés effectivement par la valeur de 10^-3Fermi, taille estimée de l’électron par certains physiciens, quand d’autres reconnaissent qu’on ne peut même pas faire cette estimation.

Dans le cadre de cette problématique on devrait méditer le fait que, par exemple, dans les détecteurs au LHC, on ne peut pas voir le boson de Higgs car il a une durée de vie très courte, on ne peut ainsi que le reconstituer à partir des produits de sa désintégration.

Pour mon compte, ‘l’espace-temps étant un propre de l’être humain’, lorsque le physicien n’a pas à l’origine la capacité de discerner ni de saisir les conditions spatio-temporelles correspondantes à la formation d’un système physique constitué d’éléments quantiques, il ne peut pas par la suite discerner, après coup, les trajectoires spatio-temporelles des éléments constitutifs du système. J’ai rencontré, ce qui pourrait être considérée comme une confirmation de cette hypothèse en lisant l’article du 30 Mai 2022 dans Phys.org : « Superposition and entanglement flee the quantum nest » ; soit : « Superposition et intrication quitte le nid quantique ». J’ai déjà cité cet article avec la publication dans mon blog le 8/07/2022 avec le commentaire suivant : « La cause première de l’intrication c’est notre limite propre appelée TpS, on ne peut distinguer dans un intervalle de temps inférieur à TpS deux objets, pour nous ils ne peuvent être que dans la même bulle spatio-temporelle : donc superposés. Le corpus mathématique de la mécanique quantique est la conséquence de cette cause première. »

Je fais maintenant référence à un article datant du 21 Octobre 2022 proposé par le National Institute of Standards an Technology (NIST) : « An entangled matter-wave interferometer. Now with double the spookiness » ; soit « Un interféromètre avec onde de matière intriquée. Maintenant avec un doublement de ‘l’action fantôme’. »

En premier lieu, je cite la phrase suivante : « To entangle two objects, one must typically bring them very, very (sic) close to each other so they can interact.”, soit : « Pour intriquer deux objets, nous devons typiquement les placer très, très, proche l’un de l’autre ainsi ils peuvent interagir. » Là encore : « très, très, proche », signifie que l’on continue de se satisfaire de l’appréciation subjective qui à mon sens ne devrait plus perdurer.

La phrase suivante de l’article pourrait annuler la valeur de mon hypothèse : « The Thompson group has learned how to entangle thousands to millions of atoms even when they are millimeters or more apart (sic). They do this by using light bouncing between mirrors, called an optical cavity, to allow information to jump between the atoms and knit them into an entangled state. Using this unique light-based approach, they have created and observed some of the most highly entangled states ever generated in any system be it atomic, photonic, or solid state.”; soit : “Le groupe de Thompson a appris à intriquer des milliers, voire des millions d’atomes, même lorsqu’ils sont distants de quelques millimètres ou plus (sic). Il l’obtient en utilisant la lumière, rebondissant entre les miroirs, appelée cavité optique, pour permettre à l’information de sauter entre les atomes et de les unir étroitement dans un état intriqué. En utilisant cette approche unique basée sur la lumière, il a été créé et observé certains des états les plus intriqués jamais générés dans un système, qu’il soit atomique, photonique ou solide. »

Après réflexion je ne pense pas que ce programme de production d’intrication remette en cause mon hypothèse car l’intrication est obtenue grâce à la lumière, rebondissant entre les miroirs et grâce à son interaction intime avec les atomes elle transmet la caractéristique de l’intrication. Cette technique est exploitée depuis l’époque où il a été tenté avec succès d’intriquer des atomes de fullerène, des diamants macroscopiques à l’aide de photons voire de phonons et dans ce cas c’est le suivi de l’information qui caractérise l’état de l’intrication qui ne peut être assuré par l’observateur.

   Le Réel, un dossier de ‘La Recherche’

Comme je l’ai indiqué dès les premières lignes de mon mémoire : ‘l’Être humain est une réalité de/dans l’Univers’ (voir 1^e publication sur mon blog le 03 juin), le produit de mon travail résulte d’une confrontation, d’un tressage, de ma pensée avec celle des autres.

Je cite pour rappel : « Les lecteurs constateront que je cite de nombreux auteurs, tout au cours de ce mémoire, car ma conception ne m’est pas complètement propre, elle n’est pas le fruit de la réflexion d’une personne solitaire. Au contraire, j’étudie, tresse ma pensée avec celle des autres et je ne cesse pas de confronter mes propres hypothèses depuis une vingtaine d’années, à une multitude de propositions, de publications, d’ouvrages, qui me permettent de façonner et d’affiner une conception globale personnelle du monde physique qui se justifie donc au fil d’une interaction entretenue avec des membres de la communauté des physiciens avec lesquels je reconnais des convergences tout autant que des divergences. Cela ne peut pas être autrement.

Une compréhension interactive entre les différentes conceptions ainsi que l’analyse de leurs interprétations sont absolument nécessaires pour entretenir une pensée en mouvement et en progrès. Bref, dans ce contexte, le concept d’intelligence collective, à mes yeux, n’est pas vain. En conséquence un dialogue permanent, qui peut être réel ou imaginaire avec ceux qui proposent, est impératif et peut s’avérer particulièrement fructueux. »

                Il n’y a pas de raison que cela s’arrête après mes publications entre juin et août. Et l’occasion de prolonger le tressage des pensées en physique théorique se présente dès maintenant puisque la revue ‘La Recherche’ consacre un dossier sur le thème : « Réel et Réalités » d’une quarantaine de pages dans son dernier numéro Octobre/Décembre 2022.

            Evidemment, je conseille de lire ce numéro mais je dois reconnaître que l’ensemble de ces articles du dossier constitue un recensement sans la moindre pensée originale. Certes, il est bon de régulièrement vérifier que les idées principales, ainsi que leurs contreverses, véhiculées soient réactivées et si nécessaire remisent en ordre, mais il faut éviter que cela soit exposer dans un ensemble d’articles monotones qui redisent… ‘La Recherche’ doit avoir les ressources de traiter un sujet si essentiel autrement que par un rappel autrement qu’aussi académique.

            Il y eut peut-être la tentative d’animer l’intérêt de ce dossier en insistant sur la dichotomie du ‘réalisme des entités’ versus le ‘réalisme structural’, mais c’est un peu court.

            (Voir article de Quentin Ruyant. Philosophe des sciences). Le réalisme des entités est défendu par Ian Hacking (1936 - ), puisqu’il nie que les lois fondamentales des théories (leur structure, donc) aient une validité absolue. Cependant, les scientifiques interagissent directement avec certains des objets qu’ils postulent. Ils utilisent des appareils pour envoyer des électrons sur des plaques de métal par exemple. Quand ces interactions causales sont suffisamment robustes, on aurait de bonne raison de croire que ces objets existent.

            (Voir article de Youna Tonnerre. Philosophe doctorante) Le réalisme structural affirme que nous pouvons connaître de la réalité que sa structure mathématique, puisque les sciences ne dévoilent pas les objets qui peuplent le monde ou leurs propriétés, seulement les relations[1] qu’ils entretiennent.

A l’exemple de la théorie de la gravitation universelle de Newton à laquelle a succédé la théorie de la relativité générale. La théorie de Newton a montré ses limites mais à juste raison les réalistes structuraux ont constaté qu’elle était une bonne approximation mathématique de la théorie d’Einstein puisque la Relativité Générale englobe la loi de Newton et retrouve la formulation de celle-ci lors du passage dans un contexte non relativiste. Ce fut à l’occasion du calcul exact de la précession du périhélie de Mercure par Einstein en 1915 que les sceptiques à ses équations commencèrent à s’intéresser à ses travaux. Ce qui était sûr, c’était que la loi de la Relativité Générale prenait la relève, là où la loi de la gravitation de Newton devenait défaillante. Ce serait donc le signe que ces théories successives stipulent une structure mathématique commune. Cette structure est celle que la réalité possède (sic). Au jour d’aujourd’hui, la Relativité Générale n’a pas encore était mise en défaut aux grandes échelles spatio-temporelle, ni quand des objets naturels émettent des champs gravitationnels très intenses.

            Pour les réalistes structuraux, c’est parce que cette structure correspond à la structure de la réalité que nos théories scientifiques sont couronnées de succès. Elles peuvent se tromper sur la nature des entités mais elles ne se trompent pas sur les relations mathématiques que les entités possèdent. Le réalisme structural n’implique donc pas que le monde lui-même est un objet mathématique, mais seulement qu’il possède certaines propriétés que l’on peut décrire grâce aux mathématiques. Et que ce sont ces propriétés que l’on est en mesure de connaître (Voir Kant : les conditions de possibilités de la connaissance scientifique).

Le 12 Août

Ci-jointe, 2^e partie de l’édition du chapitre 4 et point final du mémoire.

Dans le multivers théorique, nouvellement pensé, dont notre univers ferait partie, au stade actuel de la capacité de projection de notre pensée, nous considérons que les autres univers sont indépendants les uns des autres et sont extérieurs au Nôtre. Nous sommes à un carrefour de conjectures, Anthrôpos ne peut cesser de creuser car nous disposons d’aucune référence tangible qui nous permettrait d’affirmer que notre univers est limité dans l’espace, c’est-à-dire qu’il n’y aurait aucun au-delà spatial, si on était en mesure de détecter ses limites. Pas plus qu’on ne peut affirmer qu’aucune galaxie existe au-delà de la limite tracée par l’horizon cosmologique. Horizon humainement défini par le fait que rien ne peut se déplacer dans l’espace plus vite qu’à la vitesse de la lumière. Ceci impliquant qu’à tout moment la vitesse de la lumière impose une limite au-delà de laquelle nous ne pouvons rien observer. Avec l’hypothèse du multivers, peut-être que nous entrevoyons les prémisses d’une diversité, tout juste pensable, de mondes physiques non encore prospectés qui se trouveraient au bout du compte dans notre univers. Ce que nous conjecturons comme étant possible dans les autres univers du multivers est peut-être tout simplement ce qui l’est dans notre univers une fois que l’extériorité présumée, de ces autres, s’estompera. Considéré autrement, il suffirait que nous nous appropriions d’au moins une première loi ou caractéristique physique que nous serions en mesure d’attribuer à un autre univers éventuel du multivers pour que celui-ci soit de facto intégré au nôtre : satisfaisant actuellement à notre faculté d’entendement. Simultanément cela validerait l’hypothèse du multivers. Plus concrètement cela validerait l’hypothèse du multivers comme étape transitoire, comme une sorte de ‘sas’ permettant que notre pensée ait le temps d’intérioriser cette radicale nouveauté. Cette période d’incubation dans laquelle l’être humain cogitant est engagé permet de faire émerger de nouvelles perspectives pour ‘l’Être dans la Nature’ qui ainsi s’émancipe de la conception d’une nature qui s’avère monotone, dotée de limites absolues, parce qu’inerte.

         J’ai eu l’occasion de lire dans le ‘Dictionnaire d’histoire et philosophie des sciences’ dans un article de D. Lecourt page 762 : « Que nous butions sur des limites absolues, comme la vitesse de la lumière, devrait rappeler les physiciens à la modestie. Ils n’occuperont jamais la place que les fidèles ont attribuée à Dieu… » Cette affirmation de D. Lecourt a été couchée sur le papier il y a au moins 20 ans. A cette époque il prend la responsabilité d’avertir les physiciens qu’il détient la connaissance de l’existence d’un Rubicon absolu, qui a la valeur d’un mur définitif sur lequel, éternellement, se cognera l’intelligence humaine. La rencontre de la valeur de la vitesse de la lumière, C : constante universelle, a été confirmée en 1887 avec l’expérience de mesure de Michelson et de Morley, mais déjà, préalablement pensée et fixée théoriquement par James Clerk Maxwell en 1865. Il fallut attendre 1905 pour qu’il soit établi, grâce à la théorie de la relativité restreinte élaborée par Albert Einstein, un nouveau corpus de connaissance en physique, adapté, qui intègre la valeur parfaitement constante et universelle de la vitesse de la lumière. On peut dire qu’à cette occasion l’être dans la nature s’est installé, voire perché, sur un nouveau belvédère, d’où en surplomb, il accroît sa connaissance de la nature et d’où l’influence de l’inertie du cogito de l’être de la nature est amoindrie. D’un point de vue physique, avec le trait d’union qui s’établit naturellement entre l’espace et le temps pour dorénavant penser en termes d’espace-temps, c’est une détermination brute imposée par l’être de la nature qui est réduite à néant. L’être dans la nature déshabille l’être de la nature des déterminations qui nous voilent l’accès à la connaissance de la nature. Le dévoilement de la nature est sans fin, mythologiquement représenté par l’image de la Déesse Isis, déesse voilée, et fait d'Isis le symbole des lois cachées de la Nature depuis le déchiffrement des hiéroglyphes et la mise en place de la science. Certes intégrer la vitesse de la lumière n’implique pas la dépasser, loin s’en faut en ce qui concerne C.

         Avec la relativité restreinte nous nous sommes en partie appropriés de la vitesse de la lumière et Anthrôpos continue de creuser mais le Rubicon n’est pas franchi. De fait nous n’avons aucune prise sur la vitesse de la lumière, celle-ci transcende notre condition physique d’être de la nature. Pour nous, aucun objet matériel ne peut atteindre la vitesse de la lumière. Pouvons-nous craquer cette détermination ? Elle est une détermination universelle dans le sens où elle est une propriété qui est relative à notre univers tel que nous le concevons présentement. Craquer cette détermination sera probablement concomitant avec la compréhension que nous sommes dans un univers autre, beaucoup plus riche, que celui que nous concevons dans le cadre du modèle standard. Ce dont nous sommes certains c’est que la lumière à laquelle nous sommes sensibles est la lumière émise par la matière qui nous constitue dans la structure la plus fine et la plus élémentaire de notre Être de la nature jusqu’aux confins des structures matérielles qui assurent le fonctionnement de notre cerveau : dénommée matière active organisée. Cela constitue une détermination redoutable pour l’être humain mais cela n’a rien à voir avec un interdit émanant du royaume de Dieu comme nous l’a signalé D. Lecourt (Epistémologue, 1944-2022). Il est certain que nous ne pouvons pas voir une autre lumière que celle qui est émise par la matière qui nous constitue. Mais ne pas voir, n’interdit pas de concevoir[1].

         Référons-nous à l’exemple suivant qui concerne l’impossibilité de voir par détection directe une trace du boson de Higgs. Cette particule fondamentale a une durée de vie tellement faible (d’un ordre inférieur à 10^-20s), de plus elle est de charge électrique neutre, en conséquence nous ne pouvons pas observer dans les détecteurs sa propre trace. Par contre nous pouvons le concevoir grâce à l’exploitation des traces observables des produits de sa désintégration. Ce fut long et difficile avec les premiers événements (2012), mais avec le temps, avec le savoir-faire acquis par les physiciens on peut le reconstruire plus aisément et concevoir le Boson de Higgs devient de plus en plus aisé, assuré et familier. L’œil de l’intelligence des physiciens s’est affiné, a gagné en acuité de détection, et maintenant nous le reconnaissons bien plus aisément avec certaines des valeurs qui le caractérisent.

         Dans l’univers actuel, correspondant au nec plus ultra de nos connaissances, nous identifions une composition de 5% de matière visible. Pour le reste la répartition est établie comme suit : 27% de matière noire et 68 % d’énergie sombre. Ces composants sont donc invisibles, donc toujours hypothétiques, conçus sur la base de leurs effets indirects controversés, en tous les cas nous ne pouvons toujours pas les placer sous le sceau de la lumière de notre pensée.

L’énigme de la matière noire occupe les esprits des scientifiques depuis une quarantaine d’années. Cela nous indique que la pensée des scientifiques est mal placée depuis toutes ces années[2], et cela devrait interpeler et conduire à la rupture d’une pensée qui se serait ankylosée sur ce sujet[3]. Les articles, cités en note 2 et 3 de bas de page, que j’ai saisis au vol peu de temps avant l’écriture de la fin de mon chapitre, pourraient correspondre à un renversement de situation spectaculaire car la théorie MOND (Modified Newtonian dynamics) a toujours été décriée. Son inventeur Mordehai Milgrom pourrait nous en dire long sur le fait d’être le porteur d’une théorie qui est hors cadre d’une pensée officielle. Eh oui, cela peut se produire dans ce domaine, censé réunir des penseurs férus de controverses ! Pensée officielle parce que l’hypothèse de la matière noire est fortement corrélée à l’hypothèse du Big Bang et au scénario induit du déploiement de l’univers primordial. Premièrement et avant tout, il faut considérer que cela représente une affaire scientifique, du premier ordre, à suivre au plus près durant les mois qui viennent.

L’énigme de l’énergie sombre occupe les esprits des scientifiques depuis une vingtaine d’années, c’est deux fois moins d’années que pour la matière noire mais la proportion de cette composante serait dans notre univers deux fois et demie plus importante. Ces deux composantes sont ou noire ou sombre : invisibles. C’est peut-être des composantes qui émettent des rayonnements pour lesquels nous n’avons pas de capteurs naturels identifiés au sein de notre être présumé, pas dans le domaine visible, pas dans le domaine audible, pas dans le domaine d’une sensibilité sensorielle inédite.

         Nous ne pouvons pas non plus ne pas tenir compte du fait que nous sommes confrontés à une énigme aussi redoutable qui est installée dans le paysage de la physique fondamentale depuis les années… 1930 et qui est celle de l’intrication. Enigme qui est inextricable parce que, entre autres, nous considérons toujours qu’il n’est pas possible qu’une information puisse être véhiculée à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière. A cause de cette contrainte, l’interprétation de ce phénomène privilégie l’explication du caractère non local (impossibilité de définir le ‘là’) de la mécanique quantique. Non local parce que lorsque l’on mesure la grandeur propre portée par l’un des objets quantiques intriqué, instantanément l’autre objet, qu’elle que soit la distance à laquelle il se trouve, alors qu’il n’y a pas eu du temps nécessaire à un échange d’information, aussi loin qu’il se trouve, annonce une valeur propre en accord avec la valeur de la grandeur résultante de l’intrication initialement engendrée. On pourrait tout aussi bien privilégier l’interprétation de l’intrication par le fait qu’expérimentalement l’intrication engendrée rend, effectivement, les deux objets totalement indifférenciables. En conséquence le résultat de la mesure obtenu ne peut pas être attribué par l’observateur à un objet plutôt qu’à l’autre. L’indifférenciabilité entre l’un et l’autre objet quantique, correspond au fait qu’il n’y a pas pour l’observateur la possibilité d’attribuer une trajectoire spatio-temporelle spécifique à l’un plutôt qu’à l’autre. En résumé, on ne peut connaitre leurs ‘là’ respectifs qu’au moment de la mesure de la grandeur physique intriquée, sans pouvoir distinguer qui est l’un, qui est l’autre.

         Il existe, exclusivement, une situation purement théorique dans laquelle la contrainte de l’impossibilité de dépasser de la vitesse de la lumière peut être violée : c’est le cas de l’hypothèse de l’existence des trous de vers. Comme cette expression l’indique, l’hypothèse suppose, qu’à travers ces trous, deux régions de l’espace pourraient être connectées (ou presque) instantanément, qu’elle que soit la distance qui les séparent. Cette hypothèse est apparue sous la plume des théoriciens sans contorsion spéciale, elle est mathématiquement émergente, mais, bien entendu, aucune observation dans ce sens n’a été validée. Donc elle reste cantonnée au domaine de la fiction. Mais elle trotte dans l’esprit des physiciens théoriciens. Ainsi J. Maldacena et L. Susskind ont conjecturé depuis 2013 : que des particules intriquées soient connectées au travers d'un trou de ver (ou pont Einstein-Rosen), (voir définition ER=EPR dans Wikipédia). De plus, cette conjecture pourrait être une base pour l'unification de la relativité générale et de la mécanique quantique !! 

         Une autre raison pour laquelle nous sommes confrontés à des entités noires pourrait s’expliquer par le fait que ces entités considérées globalement ou bien considérées sur la base de leurs constituants élémentaires éventuels ont une vitesse de déplacement qui serait supérieure à la vitesse de la lumière. Dans ce cas de figure, la fameuse formule E = mc², ne serait plus valide dans un certain domaine, elle serait dépassée, soit parce que la contrainte posée avec C est inappropriée, soit parce que la masse : m, ne correspondrait en rien de ce que nous caractérisons jusqu’à présent comme étant de la matière. Ces deux éventualités peuvent être parfaitement conjointes.

         L’hypothèse de la non validité de E = mc², je la considère sérieusement depuis plus d’une quinzaine d’années et plus particulièrement, en ce qui concerne les neutrinos car nous sommes toujours dans l’impossibilité de cerner sérieusement le comportement physique de ces particules élémentaires. Au tout début de la découverte (invention) de ces objets quantiques, sur proposition en 1930 de Wolfang Pauli (1900-1958), nous les avons considérés comme des objets sans masse, le premier : le neutrino électronique en 1930, le deuxième : le neutrino muonique en 1962, le troisième : le neutrino tauique en 1977. Ensuite, puisque nous avons considéré qu’il y avait en jeu, depuis 1969, un processus d’oscillation entre eux : ce que l’on désigne par l’oscillation des saveurs, on a considéré qu’ils devaient avoir une masse. A ce titre, sans autre forme de procès, on les a dotés d’une masse répondant à la contrainte de E = m_ic². Depuis nous sommes dans l’impossibilité d’évaluer leurs masses. Toutes les mesures réalisées pour connaitre leurs masses d’inerties respectives, nous indiquent en retour : « Nous ne sommes pas ce que vous croyez ». En effet, en retour, elles nous apparaissent toujours inférieures à celles que nous avions estimées antérieurement, sans pour autant pouvoir les fixer. De ce point de vue, ces objets semblent presque insaisissables par les détecteurs que nous sommes capables de concevoir actuellement. Pour cette raison, je propose que l’on étudie ces objets en tant que vecteur d’une nouvelle physique : la physique des neutrinos, plutôt que de vouloir étudier leurs propriétés physiques, comme c’est toujours le cas actuellement, dans le cadre du modèle standard des particules élémentaires. Je propose que l’on abandonne l’idée que les neutrinos satisfassent assurément la contrainte : E = m_ic².

La problématique du choix des bonnes variables en physique est posée dans un article du 27/07/2022 par des chercheurs de la Columbia Engineering, dont je cite quelques extraits : « Je me suis toujours demandé, au cas où nous rencontrions des extraterrestres intelligents, auraient-ils découvert les mêmes lois de la physique que nous, ou pourraient-ils décrire l’univers d’une manière différente ? » ; « Peut-être que certains phénomènes semblent énigmatiques et complexes parce que nous essayons de les comprendre en utilisant un mauvais ensemble de variables… Alors oui, il y a des voies alternatives pour décrire l’univers et il est tout à fait possible que nos choix ne soient pas parfaits. » Un des physiciens, Lipson, soutient que « les scientifiques peuvent mal interpréter ou échouer à comprendre beaucoup de phénomènes parce que, tout simplement, ils n’ont pas la bonne base de variables pour décrire ces phénomènes. » Et c’est exactement ma conviction en ce qui concerne notre incapacité toujours actuelle à cerner la physique des neutrinos.

Les variables décrivant la température et la pression ont besoin d’être identifiées avant que les lois de la thermodynamique puissent être formalisées, et ainsi en est-il dans chaque coin du monde scientifique. Les variables sont un précurseur de toute théorie. « Quelles autres lois nous manquent-elles simplement parce que nous n’avons pas les variables ? » se demande Du : collègue de Lipson, qui a codirigé le travail. « Pendant des millénaires, les gens connaissaient les objets se déplaçant rapidement ou lentement, mais ce ne fut que lorsque les notions de vitesse et d’accélération furent formellement quantifiées que Newton pouvait découvrir sa célèbre loi de mouvement F=MA »

Sur ce sujet, l’article résumé dans Phys.org du 27/07 avait pour titre : « Roboticists discover alternative physics ». Selon mon point de vue, cette physique entrevue n’est pas qu’alternative puisqu’elle fait partie de tous les possibles non encore élucidés que j’identifie dans mon énoncé rituel : « Au sein d’une éternité, parmi tous les possibles… ». Les variables, autres, qui nous permettront de comprendre d’autres phénomènes ainsi que d’enrichir, sans fin, notre connaissance de l’univers seront débusquées au fur et à mesure que l’être dans la nature, perché de nouveaux belvédères, réduira l’influence de l’être de la nature.

Comme indiqué ci-dessous avec la citation de S. Hossenfelder, nous devons accroître notre tolérance voire notre ouverture à la nouveauté dans de nombreux domaines d’études de la nature, ainsi que vaincre l’inertie intellectuelle de l’Être de la nature qui nous habite.

         De S. Hossenfelder, p146 : « … Ce que nous considérons comme prévisible et en même temps surprenant dans les sciences dépend de notre familiarité avec le domaine. Au fil de nos travaux, nous augmentons notre tolérance à la nouveauté. Effectivement, plus j’en apprends sur le multivers, plus je le trouve intéressant. Je peux voir que c’est un changement étonnamment simple, et pourtant d’une grande portée, dans la façon que nous avons de comprendre notre propre importance (ou son absence) dans le monde. Peut-être Tegmark[4] a-t-il raison, peut-être suis-je simplement affligée d’un biais émotionnel vis-à-vis de ce qui n’est qu’une conclusion logique. Le multivers est vraiment une émancipation des mathématiques, qui favorise l’apparition d’une vie riche et complexe. » ; « Un point de vue d’autant plus convaincant quand un Prix Nobel, (ici Steven Weinberg), l’appui de tout son poids. »

Je cite S. Hossenfelder puisqu’elle écrit dans son livre quelque chose que je partage et dont je suis convaincu. C’est réconfortant de rencontrer ce point de vue en partage étant donné le caractère iconoclaste de ce que je propose ci-dessous.

         Dans les univers parallèles pensés grâce à l’hypothèse du multivers ou encore ceux qui sont sous la plume des physiciens théoriciens adeptes de la théorie des cordes, la vitesse de la lumière peut avoir toutes les valeurs possibles. De fait, leurs propriétés physiques peuvent être toutes autres que celles que nous avons identifiées, jusqu’à présent, dans notre univers. Dans le cadre des énigmes répertoriées ci-dessus peut-être sommes-nous confrontés à l’existence dans notre propre univers à des valeurs qui sont attribuées à ces fameux univers parallèles. Peut-être ce n’est-il qu’une affaire ‘du temps de se familiariser’ de ces nouvelles valeurs possibles, mais au fil de notre réflexion et de nos travaux peut-être que notre tolérance s’accroîtra et ces valeurs nouvelles deviendront nécessaires et seront marquées du sceau de l’évidence. Univers qui au bout du compte ne sont pas si parallèles et à minima entrecroiseraient notre propre univers. Dans ce cas notre propre univers serait différent, avec des propriétés bien plus riches. Cela signifierait que notre univers contiendrait des propriétés exogènes, que nous considérons actuellement comme telles, vis-à-vis desquelles nous sommes encore aveugles, puisque nous sommes, de facto, émergents et façonnés par la nature spécifique de celui que nous désignons comme étant notre univers. Soit, notre évolution n’est pas encore suffisante pour que nous soyons en capacité, d’une façon ou d’une autre, à mettre en lumière ce qui constitue(nt) le/les fondement(s) des énigmes en question. Dans le cas où ces autres univers deviendraient observables ou mesurables, voire visitables grâce à de nouveaux instruments d’observations, alors ils feront partie de notre univers enrichi… par adjonction ou interpénétration.

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         A ce stade, l’édition du chapitre 4 est terminée ainsi que l’édition de mon mémoire composé de 4 chapitres. Cette édition a commencé le 3/06, avec une publication nouvelle chaque vendredi. Mon mémoire représente une bonne synthèse des 235 articles publiés sur mon blog, mc2est-cesuffisant (sic), durant un peu plus de la décennie. Et ce n’est pas fini, c’est infini, il en est ainsi de la dynamique du savoir en physique qui provoque et accompagne le progressif investissement intellectuel éclairant des confins encore et toujours plus ‘au-delà’ de notre univers.

Le 29/07/2022

Ce texte correspond à la troisième partie du chapitre 3 : ‘Dialogue imaginaire avec Carlo Rovelli’ du mémoire : L’Être humain est une réalité de/dans l’Univers. Evidemment, j’ai la responsabilité complète de l’écriture de ce chapitre, toutefois, préalablement, j’ai demandé à Carlo son accord en vue d’imaginer ce dialogue. Il me l’a donné dès le lendemain.

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Le suivi historique de l’évolution de ce travail de résistance intellectuel depuis Planck, à mon sens, vaut la peine d’être pris en compte, d’être documenté, et analysé. En effet, en 1958, F. Dyson (collègue de Feynman) écrivait : « Il ne s’agit pas de comprendre la mécanique quantique, mais de sauter le pas : accepter l’idée qu’il n’y a rien à comprendre, 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 brisé (to be broken down) pour consentir à cette attitude. »

 Encore aujourd’hui, étonnamment, S. Haroche[1] persiste à penser qu’il est toujours préférable de commencer par « tais-toi et calcule », plutôt que d’introduire les jeunes étudiants dans le monde de la physique quantique avec les questions de son interprétation. Ceci est à mon avis une question de pratique et de culture scientifique qui nous imprègne car les jeunes étudiants n’ont plus les mêmes blocages intellectuels que les générations précédentes. S. Haroche devrait considérer que l’évolution de type darwinienne du câblage de nos cerveaux continue d’agir et produire des effets progressifs au fur et à mesure que la connaissance et le questionnement scientifiques progressent grâce à des changements de paradigmes. Un grand spécialiste de la physique quantique comme Anton Zeilinger, dans son laboratoire à Vienne, constate régulièrement cette flexibilité cérébrale véloce et enthousiasmante des générations les plus récentes : « Quand des jeunes rejoignent mon groupe, on voit qu’ils cherchent leur chemin à tâtons dans le noir et qu’ils ne le trouvent pas intuitivement. Mais au bout d’un moment, deux ou trois mois, ils trouvent leur rythme, et ils développent cette compréhension intuitive de la mécanique quantique, et c’est très intéressant à observer. C’est comme apprendre à faire du vélo. »

Je propose de considérer que la conception de la physique classique offre le confort d’une pensée d’une description physique du monde hors de soi, mais avec l’avènement de la mécanique quantique nous devons considérer que nous avons non seulement atteint la fin du confort de cette pensée mais que celui-ci est irréversiblement aboli. Car la mécanique quantique rend compte aussi de l’organisation et du fonctionnement du monde intérieur constitutif de l’être humain. Au plus bas niveau, pensons à la chimie quantique, à un niveau constitutif plus élevé, considérons la biologie quantique, au stade le plus élevé de ce qui fait de nous des êtres humains se développe exponentiellement le domaine des neurosciences. Par exemple dans ce domaine, des propriétés et des méthodes spécifiquement quantiques permettent de modéliser des aspects de la dynamique du fonctionnement du cerveau comme indiqué ci-dessus. Grâce à la physique quantique nous disposons d’outils, de concepts, de méthodes, appropriés pour accéder à la compréhension et à la description du réel de l’humain. Avec la mécanique quantique une place est attribuée à l’observateur, celui-ci n’est plus extérieur à la théorie qui décrit le monde. La frontière jusque-là, apparemment, infranchissable entre la nature et celui qui la regarde et la pense n’a plus de raison d’être.

Nous disposerions donc d’un unique corpus théorique qui nous permet de progresser dans la compréhension du réel de l’humain ainsi que du non-humain-du réel. Le préalable philosophique du réalisme pur tel qu’il a été défini par Einstein et adopté par une très grande majorité de physicien ne peut plus servir de référence. La frontière supposée, sous-entendue, qui fit que le principe du réalisme scientifique Einsteinien s’imposa, est gommée. Ainsi on peut comprendre le travail de résistance acharné qu’il développa, sans succès, pour relégitimer le cadre préalable d’une philosophie réaliste pure. Pour lui, il sera impossible d’attribuer à la mécanique quantique le label d’une théorie complète tant que les conditions du rétablissement de cette frontière ne seront pas réunies. C’est la fonction assignée à ces fameuses variables cachées dont il fit l’hypothèse. L’article dénommé EPR publié en 1935 est un condensé des préoccupations d’Einstein avec le titre suivant : « Est-ce que la description par la mécanique quantique de la réalité physique, peut être considérée complète ? », avec la phrase introductive impérative résumant son point de vue : « Chaque élément de la réalité physique doit avoir une contrepartie dans la théorie physique. » Depuis il n’y a plus que quelques équipes de théoriciens, au monde, qui travaillent sur le sujet des variables cachées.

Weinberg n’a pas non plus pressenti qu’avec l’avènement de la mécanique quantique la dichotomie entre monde extérieur et monde intérieur de l’être humain n’avait plus lieu d’être. Il n’a pas non plus intégré l’idée que la mécanique quantique est une boite à outils théorique supportant de décrypter à la fois les lois de la matière inerte, les lois de la matière active organisée, le vivant, lorsqu’il formule le grief suivant : « Or, une théorie ne devrait pas se référer aux êtres humains dans ses postulats (sic). Il serait souhaitable de pouvoir comprendre des choses macroscopiques, comme les appareils expérimentaux et les êtres humains, selon les termes de la théorie sous-jacente. Il n’est pas souhaitable de les voir intégrés au niveau des axiomes de la théorie. » Il a expliqué que toutes les recherches qu’il avait menées pour tenter de dépasser ce qui lui paraissait fondamentalement anormal restèrent infructueuses. En conséquence, il reconnaissait que les fondements de la mécanique quantique définis par l’école de Copenhague étaient toujours incontournables et... extraordinairement fertiles.

Ce qui fut déroutant au début des années 1920, pour la plupart des théoriciens, c’est l’émergence empirique, progressive, d’axiomes formulés sans fondements théoriques préalables, pas même considérés intuitivement. Un nombre non négligeable de ces théoriciens acceptèrent cette démarche empirique, pragmatique, par la force des choses, en considérant que c’était une situation provisoire. Par exemple Max Planck était convaincu que la constante h qu’il avait été obligé d’introduire en 1900 pour rendre compte du rayonnement du corps noir n’était qu’un pur artefact. Finalement, d’ajustements empiriques en ajustements empiriques, c’est un corpus théorique qui, progressivement, s’est consolidé et a définitivement émergé en rupture complète avec celui de la physique classique. L’injonction persistante : ‘Tais-toi et calcule’, rappel qu’après un siècle la rupture n’est pas assimilée.

         Ceci étant dit, Carlo, a priori je devrais être d’accord avec toi lorsque tu déclares p.88 : « Il n’y a aucune raison de penser que l’observateur réel n’est pas, lui aussi, décrit par la théorie quantique. », toutefois cette déclaration est très générale. Celle-ci renvoie à ce que tu écris p.163 : « Or il est absurde de penser qu’un être humain, son esprit ou les chiffres qu’il emploie, joue un rôle particulier dans la grammaire de la nature. »  Or, la grammaire n’est pas là par elle-même. Elle ne nous est pas donnée. Elle est là, parce que tu l’as placé là. C’est donc que tu as réalisé une projection particulière, personnelle. Tu ne peux pas affirmer que : « la grammaire de la nature est là sans moi ». Ton esprit a joué un rôle particulier, il a créé ce concept de grammaire que tu prêtes à la nature, pour assurer un discours qui se veut abouti sur la nature. On ne sait pas ce qu’est un observateur réel, c’est une anticipation que tu proposes qui ne peut pas être de mise. Je ne pense pas qu’elle pourra être un jour de mise car cela supposerait que l’observateur, que nous sommes, pourrait être sur la voie d’une pétrification. Il y a des raccourcis théoriques que nous devons éviter.

         L’observateur est d’autant plus difficile à appréhender dans une réalité finale quelconque, qu’il ne cesse d’évoluer en se dotant présentement d’outils développés grâce à l’intelligence artificielle. Dans un futur proche son évolution se fera grâce à des moyens complémentaires prothétiques dont il est impossible d’en prédire les limites.

L’être humain observateur est multiple. Je persiste de considérer que chez l’être humain cohabitent un être de la nature et un être dans la nature. Cohabitation perpétuellement en déséquilibre car l’être dans la nature ne cesse vouloir réduire le périmètre, l’impact, de l’être de la nature. Ainsi s’explique la dynamique de la volonté de connaissance de l’être humain, celle-ci est, et sera inépuisable.

Roger Penrose, en tant que physicien fut une sorte de pionnier pour tenter de découvrir le/les liens entre le savoir des lois physiques et le savoir, du pourquoi, du comment il pourrait émerger de notre système cérébral, lorsque dans les années 1980 avec l’anesthésiologiste Stuart Hameroff, il avait essayé de découvrir une relation, entre la structure naturelle et le fonctionnement naturel de notre cerveau, avec notre compréhension et in fine certains énoncés des lois physiques. Ainsi, concrètement, dans sa recherche il avait tenté d’attribuer à la gravité le processus de la réduction de la fonction d’onde[2]. Sa pré-vision était que les problèmes de la mécanique quantique et ceux que pose la compréhension de la conscience sont liés de multiples façons. Il essaiera d’identifier quels types de structures et d’actions du cerveau pourraient servir de support à ces types nouveaux de processus physiques. Ainsi il avait été amené à énoncer : « Non seulement j’affirme que nous avons besoin d’une nouvelle physique, mais aussi celle-ci doit s’appliquer à l’action du cerveau. » Il fut de plus amené à admettre que les concepts de la mécanique quantique puissent intervenir dans la compréhension des phénomènes mentaux chez l’homme.

Certes, depuis le temps, les travaux de R. Penrose n’ont pas à ce jour ouvert de voies fructueuses qui laisseraient envisager des résultats prometteurs, par contre depuis quelques décennies les neuroscientifiques progressent à grand pas en ce qui concerne la compréhension du fonctionnement du cerveau ainsi que de ses dysfonctionnements. Une étroite coopération devrait s’engager entre les physiciens et les neuroscientifiques car nous devrions explicitement prendre en compte le fait que la physique est la science de l’interface entre l’être humain et la nature.

Cette coopération entre physiciens et neuroscientifiques est objectivement pressenti par les auteurs de l’article du 11 Mai 2022 rapporté par Ingrid Fadelli : « Exploitation des méthodes du groupe de renormalisation pour étudier comment le cerveau traite l’information », cité ci-avant, puisque les auteurs de cet article annoncent la perspective suivante : « À l’avenir, la théorie introduite pourrait être utilisée pour examiner diverses autres dynamiques cérébrales et processus neuronaux, allant au-delà de la criticité. En outre, cela pourrait finalement ouvrir la voie à l’introduction d’autres constructions théoriques (sic) fusionnant la physique et les neurosciences. »

D’autres constructions théoriques fusionnant la physique et les neurosciences : voilà un projet ambitieux qui devrait nous mobiliser. Peut-être est-il déjà entrepris par des chercheurs pionniers dans quelques laboratoires. J’ai vraiment la conviction que c’est une voie à suivre. Le décloisonnement des connaissances scientifiques, auquel j’aspire depuis longtemps, demande de vaincre des inerties très significatives. Il me semble que pour prendre le problème à bras le corps, il faut réunir un comité scientifique ad-hoc, avec les moyens appropriés, ayant la vocation de catalyser au niveau international des lignes directrices, proposées dans un manifeste, qui engendreront des axes de recherches et d’enseignements pluridisciplinaires.

Enfin je cite ce que nous dit Christof Koch[3] : « Il ne fait guère de doute que notre intelligence et nos expériences résultent des capacités naturelles de notre cerveau à établir des enchaînements de causes et d’effets. Cette disposition a extrêmement bien servi la science au cours des derniers siècles. Le cerveau humain, cet organe d’à peine un kilo et demi à la texture comparable au tofu, est de loin le morceau de matière active organisée le plus complexe connu de l’univers. Mais il obéit aux mêmes lois de la physique que les objets de la nature connus actuellement. Rien n’échappe à ces lois. Nous ne comprenons pas encore tout à fait les mécanismes causaux en jeu, mais nous les expérimentons tous les jours. » La première phrase citée de Ch. Koch, doit mettre en éveil notre vigilance car nous ne disposons toujours pas des connaissances assurées pour affirmer ce qui est prétendu par l’auteur : que notre intelligence si diverse résulterait directement des capacités naturelles de notre cerveau... Certes, notre cerveau est un substrat essentiel duquel émerge nos capacités intellectuelles. D’un côté il y a de la matière active organisée, de l’autre de l’immatériel ! Ce sont des phénomènes extraordinaires qui sont en jeux, et nous sommes totalement impliqués dans ce cercle magnifique. Restons lucide, notre compréhension de ce processus du passage d’une activité matérielle propre à notre cerveau à l’émergence d’un flux immatériel continu de cogitations et de pensées, humaines et humanisantes, ne nous sera peut-être à jamais vraiment accessible. Peut-être qu’à ce niveau nous esquissons l’horizon limite de notre capacité d’introspection.

          Grâce aux avancées actuelles et à venir, que permettent les travaux des chercheurs en neurosciences, les physiciens bénéficieront d’une compréhension plus élaborée concernant notre relation cognitive avec la nature telle qu’elle est engendrée, ils bénéficieront aussi d’une compréhension des motivations et des dynamiques misent en œuvre. A mon sens, Carlo, la conception structuraliste globale relationniste entre l’être humain et la nature, que tu proposes, ne peut pas intégrer, pas plus bénéficier des avancées des connaissances qui sont et seront développées à propos de nos capacités cognitives.

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La publication du chapitre 3 est ainsi close. Le 5 Août sera publié la 1^e partie du chapitre 4 : ‘Au sein d’une éternité parmi tous les possibles …’

            15/07/2022

Cette publication constitue la 1^e partie du chapitre 3 de mon mémoire « L’Être humain est une réalité de/dans l’Univers. »

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Dialogue imaginaire avec Carlo Rovelli

Carlo Rovelli a publié en 2021, édit. Flammarion, un nouveau livre : ‘Helgoland’, avec en sous-titre : « Le sens de la mécanique quantique. » Version originale italienne en 2020. La première partie de l’ouvrage revient encore sur l’histoire de l’avènement de la mécanique quantique, comme ce fut le cas pour les trois livres que j’ai cités aux premières lignes du Prologue. A cette occasion, j’avais manifesté de la lassitude parce que la lecture de ces livres n’apportée rien de nouveau, cela ressemblait, à mes yeux, à du ressassement donc à de l’impuissance à comprendre au-delà des impasses identifiées de la physique fondamentale depuis quelques décennies.

La deuxième partie du livre de C. Rovelli échappe à cette litanie monotone car il propose des hypothèses hardies, et je l’en remercie. A son égard, je ne peux pas formuler les griefs que j’ai été amené à formuler à regret dans mon ‘Prologue’ vis à vis des scientifiques cités. Je n’adhère pas totalement aux hypothèses courageuses de Carlo, par contre elles proposent des lignes directrices de réflexions qui me conviennent et méritent d’être prospectées.

Dans ce dialogue imaginaire, je reprends une partie de ses hypothèses et je m’adosse sur celles-ci en espérant mieux expliciter les miennes propres déjà développées dans les chapitres précédents. Systématiquement et préalablement je cite dans le texte ce qui est conçu par Carlo, en essayant de respecter le contexte dans lequel il situe sa pensée. Mon propos n’est pas d’expliquer au lecteur de ce chapitre que mon point de vue est plus approprié que le sien. Je me situe dans un contexte de confrontation d’hypothèses et c’est aux lecteurs d’en faire leur miel.

Dans le livre ‘Helgoland’, Carlo entreprend de faire une analyse critique du Qbism. Je cite, pages 87-88 : « Il y a un autre point important qui est selon moi la clé de voûte de toute la discussion : le q-bisme ancre la réalité à un sujet de connaissance un « moi » qui sait comme s’il se tenait en dehors de la nature. Au lieu de voir l’observateur comme faisant partie du monde, le q-bisme voit le monde reflété dans l’observateur… Le monde existe même si je ne l’observe pas. Je veux une théorie physique qui rende compte de la structure de l’Univers, qui clarifie ce qu’est un observateur à l’intérieur d’un Univers, et non une théorie qui fait dépendre l’Univers du « moi » qui observe. » ; page 89 : « Qui est le sujet qui connaît et détient l’information ? Qu’est-ce donc que l’information qu’il possède ? Qu’est-ce qu’un sujet qui observe ? Echappe-t-il aux lois de la nature, ou est-il lui aussi décrit par les lois naturelles ? Est-il en dehors de la nature ou fait-il partie du monde naturel ? S’il fait partie de la nature, pourquoi lui réserver un traitement spécial ? »

Je partage le point de vue de Carlo à propos de l’interprétation Qbist de la mécanique quantique, car c’est une interprétation qui n’ancre pas à un niveau approprié dans la nature le sujet de connaissance. C’est en 2014 que j’ai réfuté leur démarche interprétative et en contrepartie cela m’a obligé et conduit à consolider mon hypothèse de la ‘Présence’.

Je suis d’accord avec toi, Carlo, pour considérer que le sujet de connaissance fait partie du monde naturel mais il en fait partie sans que sa spécificité de sujet pensant soit gommée. Il ne faut pas gommer qu’il y a eu 2 millions d’années d’évolution du genre Homo qui nous ont précédées, à partir d’un être vivant archaïque totalement modelé par la nature. On ne peut pas ignorer qu’il y a eu un très long processus à l’œuvre pour que le genre Homo arrive à s’extirper progressivement d’une dépendance, au début, absolue, des contraintes imposées par la nature. C’est un processus par lequel l’intelligence acquise de la nature de la part d’Homo ainsi que l’adaptation à ses contraintes se sont concomitamment développées. Processus que l’on relie au développement cérébral. C’est pourquoi selon mon hypothèse, chez l’Être humain, cohabitent l’Être dans la nature et l’Être de la nature. Grâce à cette hypothèse, je peux répondre à tes questions successives :

Oui, le sujet qui connaît fait partie partiellement de la nature ; oui, il s’est hissé en partie en dehors des contraintes de la nature, celles dont il en a acquis la compréhension même si celle-ci n’est que partielle donc provisoire. Il y a différents niveaux d’intelligence, mais il est bien plus juste de considérer qu’il y a une histoire de l’évolution de l’intelligence humaine.

Par exemple au moyen âge lorsqu’une armée faisait le siège d’un château celle-ci savait empiriquement déterminer, approximativement, quels moyens il fallait réunir pour que les projectiles visant à ébrécher la forteresse assiégée aient la bonne trajectoire pour atteindre le point d’impact choisi. Après plusieurs siècles écoulés, Isaac Newton (1642-1727), grâce à la découverte de ses lois, met en évidence que ces trajectoires obéissent à des lois naturelles. En conséquence, le cap est franchi de savoir les prédirent par le calcul. Partant, les lois de Kepler (1571-1630), concernant les orbites planétaires de notre système solaire dictées empiriquement à cette époque furent aussi formellement calculées par Newton. Si on rappelle que l’astronome Kepler a mis en évidence ses lois en s’appuyant sur les observations et les mesures précédentes obtenues par l’astronome Tycho Brahe (1546-1601) on met en relief l’histoire de l’évolution de la connaissance sur ce thème, donc de l’évolution du patrimoine intellectuel humain et donc de l’évolution permanente du socle sur lequel le sujet pensant se hisse pour déployer des nouvelles perspectives de conquêtes de connaissances. Ainsi le sujet pensant s’émancipe des contraintes de la nature en explicitant ses lois, au fur et à mesure qu’il les dévoile. Il devient de plus en plus sujet dans la nature. Et plus il est sujet dans la nature, plus il a une perspicacité intellectuelle du fait naturel. A ce titre il faut octroyer au sujet pensant un statut spécial, parmi les objets de la nature, car il acquiert sans cesse au cours de son évolution une base de connaissances qui lui permet d’évoluer comme observateur avisé et/ou acteur conscient dans sa relation avec la nature.

Depuis l’origine d’Homo, ce qu’il distingue comme étant extérieur à lui-même, il lui attribue une identité spécifique, le désigne, et partage avec ses partenaires ce dont il a donné existence. Ainsi la lune une fois qu’elle a été désignée, pointée dans le ciel, par exemple par Homo erectus, une fois que cette intelligence lui a attribué une existence première, elle existe définitivement puisqu’elle s’inscrit progressivement dans la base des connaissances de l’humanité. La base des connaissances et des raisonnements (inférences) s’est développée dans le cadre d’une confrontation permanente avec la Nature à l’échelle classique. En conséquence notre aptitude intellectuelle s’est développée avec une perception des phénomènes naturels à cette échelle. Notre capacité à cogiter est entraînée et affûtée à cette échelle. J’ajoute moulée par cette échelle. On peut dire que notre confrontation avec les propriétés de la Nature à l’échelle atomique puis subatomique s’est engagée au tout début du vingtième siècle, effectivement en 1900. Ce sont les travaux de Max Planck qui ont été déclencheurs. J’évoque dans la suite de ce chapitre, la difficulté voire l’impossibilité par ce physicien de penser les propriétés naturelles autrement que par le schéma classique qui l’a intellectuellement déterminé.

A propos de ton affirmation : « Le monde existe même si je ne l’observe pas. », j’éprouve la nécessité d’indiquer ma part d’adhésion nuancée à ce propos. Premièrement, nous devons distinguer ce que nous savons sur le monde auquel nous attribuons actuellement une existence propre et ce qu’il serait réellement. La coïncidence n’est pas scientifiquement assurée, c’est pourquoi ce qui fait consensus chez les scientifiques c’est de se référer à un modèle standard de la cosmologie. En bref, le monde que nous avons scientifiquement conçu jusqu’à présent n’est pas ce qu’il est effectivement, en tous les cas on ne peut pas l’affirmer comme tel. Ce sont les physiciens réalistes qui sont dans l’affirmation. Par contre, ce que l’humanité a engrangé comme connaissances sur l’univers est là, il est là comme modèle enregistré, même si je ne l’observe pas assurément. Ce que nous avons modélisé comme représentation du cosmos fait partie de notre patrimoine intellectuel et donc nous lui avons donné existence. C’est pourquoi, j’ai toujours trouvé inappropriée l’interpellation d’Einstein, qui voulant justifier sa philosophie ‘Réaliste’, dit à N. Bohr : « Ne me dites pas que la lune n’existe pas quand personne ne la regarde. » Il est clair qu’une fois que la lune a été désignée, particularisée comme objet dans le ciel, par les premiers représentants de l’humanité ayant acquis la faculté de la désigner à demeure, le fait de l’évoquer réactive son/une existence avec toutes les caractéristiques qui ont été précisées au cours de l’histoire de son étude. La visibilité intellectuelle est certes, une visibilité abstraite mais elle prête existence à ce qui appartient à la base de connaissances de l’humanité.

J’apprécie beaucoup que tu poses le problème de la résolution de la place de l’être réflexif, au sein de la nature, pour assurer une progression de nos connaissances actuelles en physique. C’est la première fois que je rencontre de la part d’un physicien une conscience aussi aiguë de ce problème. Et c’est aussi évident, à mes yeux, que la question se pose lorsque l’on souhaite élucider pleinement les phénomènes propres de la mécanique quantique qui continuent de nous interpeler depuis plus d’un siècle. Notre fonctionnement cérébral ne doit pas être très éloigné d’un fonctionnement régit par des propriétés quantiques. Cette assertion osée, quoique[1], que je formule pourrait laisser penser qu’à terme on sera en mesure de penser quantique. Ce qu’il ne faut pas exclure ! Etant donné les avancées en neurosciences, il se pourrait, à force de se frotter aux problèmes naturels qui sont traités grâce à la mécanique quantique, que des réseaux neuronaux, par apprentissage, s’établissent d’une façon de plus en plus stable et rodés dans notre cerveau et nous entraînent à penser naturellement quantique. 

Par contre, je ne pourrais pas dire comme toi : « Je veux une théorie physique qui rende compte… » Lorsqu’un physicien exige une telle chose, à mon avis il court le très grand risque d’orienter sa quête vers une cible prématurément prédéterminée qui s’avérerait finalement chimérique. Tu as raison il faut clarifier, ne pas cesser de clarifier, ce qui doit l’être sur la base du savoir qui est dans l’étape présente maîtrisée, mais parmi tous les possibles qui constituent la richesse de/des univers, on ne peut pas enjamber les propriétés de la nature comme le ferait un ‘chat botté’ pensant. Pensons à ceux qui voulaient, et probablement veulent encore, mais en moins grand nombre, voir dans les détecteurs l’émergence de particules supersymétriques ; ce qui fut un temps un vouloir apparemment raisonnable étant donné l’observation concrète de particules dites symétriques.

   Carlo a écrit, page 96 : « La clé de voûte des idées de ce livre, est le simple constat que le scientifique et son instrument de mesure font eux aussi partie de la nature. Ce que la théorie quantique décrit est la manière dont une partie de la nature se manifeste auprès d’une autre partie de la nature (sic).

            Le cœur de l’interprétation « relationnelle » de la théorie quantique est l’idée que la théorie ne décrit pas la façon dont les objets quantiques se manifestent auprès de nous (ou auprès des entités particulières qui « observent »), elle décrit comment n’importe quel objet physique se manifeste auprès de n’importe quel autre objet physique. Comment un objet physique agit sur un autre objet physique. »

            Je partage l’idée que le scientifique et son instrument de mesure font eux aussi partie de la nature mais comme je l’ai indiqué ci-dessus, dans le chapitre précédent : le scientifique est dans une posture qui le différencie, il est sur un promontoire, il est en surplomb dans la nature, non seulement il est relationnel mais il est aussi pensant, actif, interrogatif, spéculatif. La nature est comprise à travers le prisme des capacités d’inférer du sujet pensant. La nature est ce que l’être humain peut en dire aujourd’hui et sera ce qu’il pourra en dire demain, ainsi de suite. Relativiser ainsi ton propos ne réduit pas le fait qu’il est pour moi toujours central. Mon ambition est de l’enrichir avec mon hypothèse de la ‘Présence’.

            Lorsque tu interroges : « Qu’est-ce qu’une observation, lorsqu’aucun scientifique n’est là pour prendre la mesure ? Que nous dit la théorie des quanta, là où il n’y a personne pour observer ? Que nous dit la théorie des quanta sur ce qui se passe dans une autre galaxie ? », tu occultes le fait que la mécanique quantique représente l’état de l’art de ce que peut dire un physicien sur les propriétés de la nature à l’échelle de l’infiniment petit. La théorie de la mécanique quantique résulte d’un discours scientifique. Les tentatives de prospecter ce que pouvait nous dire la théorie quantique lorsqu’ aucun scientifique n’est là pour prendre la mesure, ni pour observer, comme ce fut le cas, par exemple, avec la théorie ‘GRW’, n’ont pas proposé le moindre éclairage. En conséquence, qui, autre que l’être humain, est doué de la faculté de discourir sur la nature ? Qui, autre que l’être humain, est doué de la capacité de mémoriser la teneur des discours précédents ? Qui, autre que l’être humain, est doué de la volonté de transmettre les savoirs acquis entretenant ainsi la dynamique de l’émergence des futurs savoirs ?

            Globalement, tu as introduit le scientifique observateur comme faisant partie de la nature à la condition de le considérer à n’être qu’une entité. C’est une opération de réduction comme tu l’exprimes ci-dessous page 97, que je ne peux pas retenir. Certes, le problème de la présence du sujet pensant en physique est récurrent chez les réalistes, comme a pu le signifier, entre autres, S. Weinberg : « Ce que je n’aime pas, dans la mécanique quantique, c’est qu’elle formalise le calcul de probabilité que les êtres humains obtiennent quand ils procèdent à certaines interventions dans la nature que nous appelons des expériences. Or, une théorie ne devrait pas se référer aux êtres humains dans ses postulats (sic). Il serait souhaitable de pouvoir comprendre des choses macroscopiques, comme les appareils expérimentaux et les êtres humains, selon les termes de la théorie sous-jacente. Il n’est pas souhaitable de les voir intégrés au niveau des axiomes de la théorie. » Toi et moi, nous partageons le point de vue de Weinberg et cela explique la raison, entre autres, pour laquelle nous ne pouvons pas adhérer à la théorie du Qbism. Au-delà nous divergeons puisque comme Weinberg tu n’aimes pas qu’il soit fait référence aux êtres humains en tant qu’êtres humains dans les postulats de la mécanique quantique, toutefois, tu les installes dans la nature en tant qu’entité au même titre qu’un objet quantique ! Ce postulat que tu formules, je ne peux m’empêcher de penser de considérer qu’il est en droite ligne de la pensée réaliste vis-à-vis de laquelle la communauté scientifique n’ose pas s’émanciper. L’interdit date, il semble inscrit dans le marbre, je pense à l’injonction d’Einstein à l’endroit de Heisenberg en 1926, lorsque qu’après avoir exposé au grand maître ce qu’il avait découvert sur l’île d’Helgoland[2]

 : « Il me semble, me mit en garde Einstein, que votre pensée s’oriente maintenant dans une direction très dangereuse (sic). Car tout d’un coup, vous vous mettez à parler de ce que l’on sait de la nature, et non pas de ce qu’elle fait effectivement. Mais dans les sciences, il ne peut s’agir que de mettre en évidence ce que la nature fait vraiment (sic). »

            Page 97 : « Le photon observé par Zeilinger dans son laboratoire est une de ces entités. Mais Anton Zeilinger en est une autre. Zeilinger est une entité comme une autre, au même titre que le photon, un chat ou une étoile. » ; Page 98 : « L’essence de ce qui se passe entre un photon et Zeilinger qui l’observe est la même que celle de ce qui se passe entre deux objets quelconques lorsqu’ils se manifestent l’un à l’autre en agissant sur l’autre. » ; « Mais la mécanique quantique ne décrit pas uniquement comment le monde agit sur ces systèmes : elle décrit le grammaire élémentaire et universelle (sic) de la réalité physique, sous-jacente non seulement aux observations en laboratoire, mais à n’importe qu’elle interaction. »

            Bien sûr que non ! Anton Zeilinger n’est pas une entité comme une autre. Zeilinger sait des choses sur les photons et sur bien d’autres choses et ces savoirs-là qui lui sont propres font que ce qui se passe entre un photon et Zeilinger est d’une essence très particulière. Il n’est pas possible d’ignorer que Zeilinger en tant que sujet pensant est une entité qui a un relief spécifique au sein de l’univers, et pas du tout quelconque en interagissant avec une autre entité. Zeilinger a un cerveau réunissant des milliards et des milliards de neurones et de synapses, le tout constituant le substrat de sa cogitation, et de là investir spécifiquement le photon. Peut-être qu’on commence à avoir les moyens de justifier, et donc de dire, que le comportement quantique que l’on prête au photon, est conditionné par le fait que le cerveau humain, dont celui de notre ami Zeilinger, a un fonctionnement qui relève de la mécanique quantique. Si cela se trouvait avéré, alors cette interaction avec une entité quantique de la nature contribuerait, comme cela est depuis la nuit des temps, à ce que les capacités de discernement de l’être humain évoluent, par la conquête de connaissances, en se frottant aux épreuves objectivées lors de la rencontre avec les étants de la nature.

            En prenant en compte ce que tu affirmes, d’une part, page 88 : « Or le point crucial est que l’observateur lui-même peut être observé. Il n’y a aucune raison de penser que l’observateur réel n’est pas, lui aussi, décrit par la théorie quantique. », et, d’autre part, ce que j’infère à priori : le fonctionnement du cerveau de l’observateur, siège de sa réflexion, serait régi par les lois de la mécanique quantique, il y a le risque que nous soyons pris dans une boucle dans laquelle on ne serait plus en mesure de distinguer ce qui est de l’ordre de la tautologie ou de l’ordre de la pensée singulière épiphanique. Toutefois, si on accepte le propos de N. Bohr : « Il n’existe pas de monde quantique. Il n’y a qu’une description quantique abstraite. », l’indication serait que nos capacités de description de la nature à l’échelle de l’infiniment petit seraient intimement corrélées aux modalités du fonctionnement de notre cerveau, siège de nos capacités d’inférer. Personnellement cette idée me convient… je la fais mienne, jusqu’à la preuve de son contraire.

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            La 2^e partie de ce chapitre sera publiée le 22/07/2022.