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Dieu est-il un gaucher qui joue aux dés ?
Histoire drôle, mais vraie, de la découverte de l'univers,
et des environs.
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La valse de la Mécanique quantique.
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Le hasard dans la science !
Le diable
dans le couvent.
On vient de voir un premier grand mystère de
la mécanique quantique : la réalité des objets quantiques
ne nous est pas accessible. 
Le second mystère concerne le rôle
du hasard dans les phénomènes. Le hasard ? Mais, "
Qui dit hasard en science parle du diable dans un couvent ",
s'exclame Christian Magnan dans "La nature sans foi ni loi" Pourtant,
le diable-hasard est bien entré dans l'univers-couvent ! Un diable,
un vrai, et non ce que nous appelons ordinairement hasard, par ignorance.
Car le hasard jusqu'alors n'existait pas ; ce que nous appelions hasard
n'était que notre incapacité à tenir compte des plus
fines influences dans l'analyse du comportement des systèmes. 
Il
n'y a pas de hasard "vrai" dans le mouvement de la boule du jeu de roulette
: les équations de son mouvement sont connues et le déterminent
sans ambiguïté, dès lors qu'on connaît parfaitement
la vitesse de départ de la boule, sa direction, etc... Le hasard
apparent du résultat ne traduit que notre impuissance à connaître
tous ces paramètres avec suffisamment de précision.
Drame de la solitude...
Le hasard quantique est radicalement différent de ce faux hasard
ordinaire : il s'agit d'un "vrai" hasard, un hasard intrinsèque,
qui sera toujours là quelle que soit la précision des mesures.
Prenons par exemple une population de neutrons.
Les neutrons adorent vivre en société ; ils ne supportent pas la solitude…
Lorsqu'ils vivent en compagnie d'autres neutrons et de protons, étroitement
unis au sein d'un noyau d'atome, ils vivent infiniment vieux. On ne connaît
pas précisément les raisons de cette exceptionnelle longévité.
C'est sans doute, comme pour les humains, l'effet d'une vie sociale agréable
et bien remplie ; le résultat d'une sorte de chaleur neutronique,
de la franche camaraderie du noyau. Qui sait ce qui se passe dans ces petites
communautés nucléaires, les attirances très électriques,
les relations qui se nouent, la solidarité du groupe et les travaux
en commun pour garder le troupeau d'électrons ; et peut-être
les veillées le soir devant des braises nucléaires...
Mais lorsqu’un neutron se retrouve seul, abandonné, loin de ses
copains de noyau, il en fait tout un drame ; il déprime, il se laisse dépérir,
et au bout de quelque temps il se suicide en se désintégrant
; en moyenne au bout de quinze minutes. Certains neutrons "vivent" un peu
plus longtemps, d’autres moins, peu importe ; ce qui importe, l’information
capitale, ahurissante, fabuleuse, est que individuellement, la désintégration
d’un neutron particulier est impossible à prédire
! La science, dont le métier est de trouver la cause des
phénomènes, venait de découvrir qu’il existe des
phénomènes sans cause !
Toute la science classique en sera ébranlée.
Erwin Schrödinger le dira poétiquement :
" La durée
de vie d'un atome radioactif est encore moins prévisible que celle
d'un moineau en bonne santé. "
Le neutron-acteur-de-théâtre.
Le théâtre de la réalité devient ainsi
encore plus invraisemblable ; on a déjà fait la connaissance
des électrons-acteurs-de-théâtre qui se glissent subrepticement
par deux fentes à la fois ; également de couples hypocrites,
et même de moineaux en bonne santé. Nous découvrons
maintenant les neutrons-acteurs-de-théâtre : étranges
acteurs, qui apparaissent sur la scène, font trois petits tours,
et tirent leur révérence exactement quand il leur plait,
sans prévenir personne à l'avance.
Mais que fait donc le metteur en scène ! Serait-il parti jouer aux dés, indifférent à ce qui se passe sur la scène ?
Un oiseau dans la nuit.
Le caractère indéterministe des phénomènes
quantiques est généralement connu au travers des fameuses
relations d'incertitude d'Heisenberg, selon lesquelles il est impossible
de connaître précisément à la fois la position
d'une particule et sa vitesse.
Le physicien qui connaît l'une de ces caractéristiques
avec précision ne connaît l'autre que grossièrement,
et vice-versa.
Tout comme un naturaliste étudiant un oiseau qui ne chanterait
que la nuit : lorsqu'il l'entend, il ne le voit pas ; et lorsqu'il le voit,
il ne l'entend pas.
La valse de Cendrillon.
Les relations d'Heisenberg concernent également d'autres couples
de "variables conjuguées", et particulièrement l'énergie
et le temps.
Il en résulte des conséquences extraordinaires.
Il en résulte en effet que le principe de conservation de l'énergie
peut être violé pendant des temps très courts. Ce principe
fondamental énonce d'une façon rigoureuse quelque chose que
nous ressentons tous confusément, autant par des considérations
de bon sens physique ou commercial, que par un certain sentiment de justice.
Ce principe dit en effet qu'on n'a rien pour rien, que tout se paie, ou
encore qu'on ne peut avoir à la fois le beurre et l'argent du beurre...
C'est déjà ce que disaient à leur manière
Empédocle
" Il n'y
a ni naissance ni mort, mais seulement mélange, puis séparation
de ce qui a été mélangé. ", et Lavoisier "
rien ne se perd, rien ne se crée. "
Pourtant, les relations d'Heisenberg permettent que des couples particule
/ antiparticule, apparaissent de rien, et existent pendant un certain
temps[N1]. Passé ce temps - qui
est d'une brièveté inouïe - le charme se rompt, et les
particules sont à nouveau englouties dans les brumes obscures du
rien dont elles venaient de s'extraire.
C'est-à-dire que des particules naissent d'un coup de baguette
quantique et entrent, sans aucune invitation aucune, dans le grand bal
de l'être. Hélas, comme Cendrillon lorsque sonnent les douze
coups de minuit, elles doivent à regret cesser de danser lorsque
se clôt le temps d'Heisenberg, elles doivent s'arracher des bras
du beau prince l'existence, sans même lui donner leur numéro
de téléphone, sans même savoir si elles le reverront
un jour, et sans oublier la moindre chaussure de verre. Elles étaient
nées du néant, et elles doivent retourner dans leur chaumière
de rien, pour y vaquer à d'obscures tâches.
Les rots du rien.
Autrement dit, les relations d'Heisenberg permettent à des
couples particule / antiparticule de surgir hors du néant d'un coup
de baguette magique, d'exister l'espace d'une fête, de faire trois
petits tours d'une valse de rêve, puis de s'évanouir en brisant
le cœur d'un prince. C'est un conte ? Mais non, c'est exactement
ce que disent les équations de la mécanique quantique...
en un hoquet quantique le vide peut éructer des particules.
Quelque chose peut naître des rots du rien
!
Les physiciens parlent plus élégamment d'une "fluctuation
du vide quantique".
Un manoir hanté.
Il en résulte que le vide quantique grouille de paires de particules
et anti-particules, qui apparaissent et disparaissent aussitôt après.
Ces particules fugitives sont dites virtuelles ; toutefois, des mesures
ont montré leur existence bien réelle.
Le vide est ainsi un manoir hanté, plein de fantômes qui
vont et qui viennent à toute allure, qu'on n'a pas le temps de voir
- mais dont on sait qu'ils sont là... car on voit bien les portes
qui s'ouvrent et se referment toutes seules avec de sinistres grincements
!
Ce vide si bouillonnant est choquant, para-normal, inconvenant. On a
l'impression de parler de ce lapin que le magicien avait fait apparaître,
puis qu'il fait disparaître à nouveau dans son chapeau. Le
vide quantique est un manoir hanté, plein de chapeaux de magicien,
plein de lapins disparus ! Si on pouvait voir le vide,
"
le spectacle évoquerait plutôt la foule d’un marché
oriental que la solitude monastique ",
écrit Michel Cassé dans "Du vide et de la création".
Et pourtant... c'est le vide !
Quant à l'intervention du magicien dans cette affaire...
On pourrait croire que le vide n'est que quantité
négligeable, et qu'il ne mérite pas qu'on s'y intéresse.
Pourtant, ce rien insignifiant n'a cessé de soulever les controverses
tout au long de notre histoire.
Parménide en avait nié l'existence par
une argumentation imparable : le vide, qui est le rien, c'est-à-dire
le non-être, ne peut exister puisque "
le non-être ne peut être. "
Pour Démocrite l'existence vide était
au contraire nécessaire, pour y faire tomber indéfiniment
ses atomes.
Pour le Moyen Age, "
La nature a horreur du vide ", lequel n'existait
donc pas.
Mais au XVIIe
siècle, dans le bouillonnement de la science naissante, il fallut
bien se pencher sur la nature de cet espace qui apparaissait en haut du
tube de Torricelli[N2] ; était-il vide de toute matière ?
Newton répondra Oui ; Descartes répondra
non. Quelle qu'était la réponse, il en résultait des
problèmes insolubles :
Si le vide existe, de quelle façon est transmise
la force d'attraction universelle entre les planètes, sur des distances
immenses ? Par quelle obscure magie une force pourrait-elle se transmettre
sans support ?
Mais si le vide n'existe pas, si les mouvements ne
se transmettent pas mystérieusement à distance, mais seulement
par contact comme le pensait Descartes, quels contacts y a-t-il donc
entre les astres, alors qu'ils semblent errer sans attache dans les espaces
?[N3]
Une controverse de même nature renaîtra au
XIXe siècle, à
propos des ondes électromagnétiques. Elles se propagent en
effet dans ce que nous appelons le vide... c'est donc qu'il n'est pas vide
! Car il faut nécessairement qu'il y ait un support qui vibre pour
que ces ondes s'y propagent. C'est ainsi qu'on fut amené à
remplir le vide d'un mystérieux "éther"... jusqu'à
ce qu'on finisse par admettre que les ondes électromagnétiques
étaient capables de se propager dans un vide "vraiment vide"...
puis qu'on découvre enfin que ces ondes n'étaient pas vraiment
des ondes !
C'est alors qu'Einstein nous apprend que l'espace vide
autour des astres... se déforme ! Mais qu'est-ce qui se déforme
? Le "vide" pourrait-il se déformer ?
Et maintenant, le vide de la mécanique quantique
est un faux vide, gros de particules qui naissent dans les contractions
des fluctuations quantiques du vide ; il fut même gros de l'univers
entier, qui serait né d'une telle fluctuation ; nous en reparlerons.
" Trois fois rien, c'est
quelque chose ! "
Le vide est vraiment une étrange chose.
... une chose ? !
Le rien en effet n'est pas rien, c'est quelque
chose, comme l'a justement noté Raymond Devos :
" Rien, c'est quelque
chose, puisqu'il existe moins que rien !... et d'ailleurs, "trois fois
rien", c'est encore quelque chose ! "
Raymond Devos confirmait ainsi le "raisonnement"
de Frédégise, maître à l'école palatine
vers l'an 800 ; dans sa "lettre sur le néant et les ténèbres",
celui-ci avait en effet fait remarquer que le rien c'est quelque chose,
quelque chose d'important, puisque c'est du rien que Dieu a créé
le monde ; d'ailleurs, lorsque quelqu'un dit que "
... le rien n'est rien, la négation même dont il use le contraint
d'avouer que le rien est quelque chose, dès lors qu'il emploie le
verbe être pour dire qu'il n'est rien "
!
La grande différence entre ces deux discours
est que R. Devos cherchait réellement - lui... à faire rire
!
(...)
La colonisation de la mécanique quantique - Les mythes sont de retour !
(...)
Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ?
Le matin du monde.
La théorie du Big Bang nous a fait découvrir
l’enfance de l’univers.
Toute l’enfance ?
Non.
Il reste un petit moment qui résiste ; nous savons que nous ne savons pas ce qui s’est passé dans les premières 10-43
secondes.
Peut-être ne le saurons-nous jamais. C’est ce
que pensait le pape Jean-Paul II, lorsqu’il déclarait en 1981, à
la suite d’une conférence donnée par Stephen Hawking au Vatican[N4]
:
" Toute hypothèse
scientifique sur l’origine du monde, telle que celle d’un atome primordial
dont dérive l’ensemble du monde physique, laisse ouverte le problème
concernant l’origine de l’univers. La science ne peut elle-même résoudre
une telle question : il serait nécessaire que la connaissance humaine
s’élevât au-dessus de la physique, de l’astrophysique, et
de ce qui est nommé métaphysique ; il serait nécessaire,
par-dessus tout que la connaissance vînt de la révélation
de Dieu. "
Et surtout, nous ne savons pas quelle fut la cause du Big
Bang
Sauf Pie XII qui y a vu la main de Dieu ; sans que cela fasse réellement
progresser le problème, puisque Dieu lui-même, personne n’en
connaît la cause.
Mais... est-il nécessaire de trouver une cause
? La mécanique quantique autorise des phénomènes sans
cause, comme la désintégration du neutron ; peut-être
suffit-il de considérer que le Big Bang, et Dieu, sont eux aussi
des phénomènes sans cause, sans que pour cela ils violent
les lois de la physique.
Toutefois, ce n’est pas très satisfaisant ;
ni pour l’un, ni pour l’autre.
Nous ne saurons peut-être jamais ce qui s’est passé
autour du berceau de l’univers ; l’instant zéro, lorsque l’univers
est sorti de la boîte du néant, semble inaccessible, enseveli
dans les brumes de l’aurore magique du matin du monde.
Hier on a rasé gratis.
Toutefois, ces brumes, autrefois impénétrables, se laissent maintenant transpercer par les nouveaux yeux de la science, et certains chercheurs imaginent qu’il
n’est peut-être pas impossible d’entrevoir un jour l’alpha de l’univers.
Pour commencer, ils se sont reposés, avec rigueur,
la fameuse question de Leibniz "
pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? "
, en se demandant en quoi consiste exactement ce quelque chose qui existe.
C’est alors qu’ils se sont rendu compte avec stupeur qu’en réalité...
ce quelque chose est rien !
C’est-à-dire que l’univers a une énergie
nulle. Ce résultat semble paradoxal ; il traduit pourtant qu’il
existe un équilibre exact entre l’énergie - positive - correspondant
à toute la masse de l’univers (mc2)
- et l’énergie gravitationnelle - négative - de cette même
masse.
" Pourquoi y a-t-il
quelque chose plutôt que rien ? " La
réponse est peut-être la plus simple qui soit, mais la plus
surprenante aussi : il y a quelque chose... parce qu’il n’y a rien ! Et
il n’y a pas lieu de s’étonner de l’existence de rien !
" Pourquoi y a-t-il
quelque chose plutôt que rien ? "
Mais… tout simplement parce qu’il n’y a rien, vraiment rien, et qu’aucune
loi physique n’interdit à rien de naître et d’exister pour
l’éternité ! Les relations d’incertitude d’Heisenberg nous
disent que si l’univers n’est rien, alors il peut naître d’une fluctuation
du vide, sans violer aucune loi physique, et exister aussi longtemps que
l’on veut. Nous existons parce que nous sommes rien, un rien né
en fanfare du néant le jour du big bang, en un fulgurant hoquet
cosmique ! Selon la formule du physicien Alan Guth, "
Les progrès les plus récents des théories cosmologiques
suggèrent qu’il y a longtemps, soudain, on a rasé gratis." Nous existons parce que nous sommes rien, un rien né en fanfare du vide quantique, le jour du big bang, en un fulgurant hoquet cosmique ! Nous sommes enfants du vide quantique, c’est notre aïeul à tous ; la longue galerie de nos ancêtres que nous évoquions au début de ce livre s’arrête ici, avec cet énigmatique ancêtre.
Il existe d’autres théories ; celle-ci m’a semblé la plus surprenante, et la plus simple pourtant. Elle est critiquée, c’est le jeu naturel de la recherche, et nous sommes ici à la pointe de la recherche. Les réflexions en ce domaine comportent encore une bonne part d’imagination, faisant appel à des phénomènes qui paraissent impossibles dans la vie courante ; ce qui n’est pas un problème : on a soutenu que le cosmologiste moyen est capable d’imaginer au moins trois phénomènes impossibles chaque matin avant le petit déjeuner.
En réalité, les phénomènes impossibles n'ont jamais fait reculer qui que ce soit, cosmologiste ou simple quidam ; faire appel à une étonnante fluctuation quantique n'est pas plus exotique en effet que de faire appel à des dieux n'ayant aucune cause, et objectivement indétectables.
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˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜
Création quantique.
Au commencement était la paix ;
éternelle.
Ou peut-être,
un océan en furie de fluctuations quantiques.
Dieu s’ennuyait de cette paix sans fin.
Ou peut-être,
trop ballotté,
sentait-il venir le mal de mer.
Il décida de se lancer dans la bienfaisance ;
de partir sur les routes et les chemins,
pour secourir la veuve et l'orphelin ;
mais il n’y avait
ni route ni chemin ;
ni veuve ni orphelin.
Alors, Dieu créa l’homme.
Et tout ce qu’il faut
pour qu’il y ait aussi
des routes et des chemins,
des veuves et des orphelins.
Mais peut-être que l'histoire est tout autre.
Peut-être que Dieu est étranger à toute cette affaire.
Peut-être a-t-il seulement été le spectateur fasciné
du grand cirque cosmique,
où s'affrontaient
particules angéliques et anti-particules sataniques,
curieux de voir ce qui en résulterait.
Il en est résulté l’homme,
des routes et des chemins,
des veuves et des orphelins…
˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜
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[retour vers le choix de textes poético-gratte-cervelle]
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˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜
Histoire Flash.
Au début étaient les mythes.
Les milésiens vinrent ;
ils prétendaient tout expliquer,
naturellement,
par l’eau, la terre, l’air et le feu.
Les dieux,
dont le métier était
d’expliquer l’inexplicable,
craignaient d’être mis en chômage.
Ils engagèrent de brillants avocats,
Pythagore, Platon, saint Augustin, Descartes,
d’autres encore,
pour démontrer que les Dieux seuls
détenaient les secrets de l’univers.
La plaidoirie dure encore…
Et enfin, Galilée vint !
Habilement questionné,
l’univers se laissa convaincre,
et livra ses secrets.
Ceux de la terre et de la mer,
de l’air et du feu,
du ciel et des étoiles…
Tous les secrets ?
Non.
Un petit village résiste.
L’atome, l’atome quantique,
joue avec le hasard,
et se dissimule
derrière les voiles fluctuants
d'une onde mathématique.
˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜
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NOTES:
[N1] : La quantité
d'énergie "de", matérialisée sous forme d'un couple
particule/antiparticule, peut naître de rien, et exister pendant
un temps "dt" tel que le produit "de*dt" soit inférieur à
la constante de Planck.
Le rien est un étrange banquier, qui prête facilement ; mais à court terme, à très très court terme ; il reprend immédiatement son bien, pour l'engloutir à nouveau dans ses immenses coffres noirs.
Une particularité : il ne demande pas d'intérêts.
[N2] : 1608 - 1647. Mathématicien et physicien italien, inventeur du baromètre à mercure. Il fut l'assistant de Galilée pendant les derniers mois de la vie de ce dernier.
[N3] : Cette
querelle fera dire à Voltaire que "
Un Français qui arrive à Londres ... a laissé le monde
plein ; il le trouve vide. "
[N4] : Aujourd'hui, ce sont les physiciens qui vont faire des conférences au Vatican pour décrire la genèse...
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TABLE DES MATIERES
I. Introduction.
II. Les personnages.
III. Les premiers philosophes, les "Présocratiques".
Les milésiens, philosophes de la nature.
La fin des mythes ?
Le changement, l'être, l'esprit, l'atome et le hasard.
IV. La période classique.
Les Sophistes - Socrate - Platon.
Les sophistes.
Platon
Aristote.
Aristote, Platon, Parménide, et les autres.
Le monde d'Aristote.
L'influence d'Aristote.
V. La période hellénistique et romaine.
Et le bonheur dans tout ça ?
Epicure.
Le stoïcisme.
Le doute et la pose.
VI. Le Moyen Age.
Saint Augustin.
La prédestination.
La souffrance.
Sans limites ?
La Grande Coupure.
Après l'an mille.
Le Moyen Age n'est pas mort.
VII. Un nouveau monde.
Des hommes nouveaux dans un nouveau monde.
L'héliocentrisme - la naissance de la physique
classique.
La révolution copernicienne.
Copernic - Kepler.
Galilée. [lire
des extraits]
Le vrai débat.
Le principe d'inertie.
Newton.
L'univers est-il infini ?
Einstein.
La révolution mécaniste du XVIIe siècle.
Une révolution culturelle.
Nous, les machines ?
VIII. Enfin l'incertain fut !
Un enfant étonnant et contestataire.
Le décodage des Ecritures.
L'apprenti-sorcier.
La fin des certitudes ?
L'incertain débusqué.
Nostalgie de l'illusion.
Orphelin de certitudes.
Le théorème de Dieu.
De l'illusion à la violence.
IX. De Galilée à Darwin.
Rationalistes et empiristes.
Descartes.
La métaphysique classique.
Les empiristes - Hume.
Kant
X. La nature se dévoile.
L'évolution des espèces - Darwin.
La matière et la vie.
La chimie de la vie.
La vie de la vie. [lire des extraits]
La génération spontanée, ou la
vie de la matière.
L'homme descend du singe !
Le point sur la théorie.
Les créationnistes : le Moyen Age bouge encore
!
Hasard contre intelligence.
Entre la bête et l'ange - l'homme évolué.
La physique moderne.
La relativité - Einstein.
Le big bang.
La découverte du big bang.
[lire des extraits]
La colonisation du big bang - Questions de temps !
La mécanique quantique.
" Aucun phénomène n'est réel
tant qu'il n'est pas observé. "
Le hasard dans la science !
[lire des extraits]
La colonisation de la mécanique quantique -
Les mythes sont de retour !
Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien
?
[lire des extraits]
La machine humaine ?
XI. Et le monde fut.
Matière ou esprit ?
L'univers esprit.
Une réponse... qui pose des questions !
Un créateur discret et paresseux.
Foi et raison.
L'univers matière.
La création et la créature.
Le monde imparfait.
La multitude.
Le bon vieux temps… c'est aujourd'hui !
L'homme ancien - La bête humaine.
(400 pages environ.)
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