samedi 2 janvier 2010

La physique moderne abstraite

La physique est devenue une science très mathématisée où des espaces abstraits ayant de nombreuses dimensions sont régis par des lois de symétrie et dont les théories générales sont parfois appréciées plus en fonction de leur beauté formelle que de leur capacité à représenter la réalité qui nous entoure.

Les origines de la physique-mathématique moderne semblent remonter aux équations électromagnétiques de Maxwell dans la deuxième moitié des années 1800. Le calcul théorique, sur la base de ses équations, d'une onde se propageant à la vitesse de la lumière a amené le triomphe de cette physique-mathématique et le summum de la physique classique (avec son unification des forces de l'électricité et du magnétisme).

Cela a précédé de quelques dizaines d'années le triomphe des équations abstraites de la relativité d'Einstein. La physique a alors quitté le monde classique des ondes se propageant dans un médium concret pour entrer dans un monde de particules lumineuses se propageant dans un espace mathématique abstrait reliant le temps et l'espace. Les relations de transformation entre l'espace et le temps sont formulées dans un langage mathématique et non pas comme une interaction concrète accessible par nos sens. L'espace-temps mathématique a ébranlé jusque dans ses fondements la physique classique et sa représentation concrète d'ondes dans le médium appelé éther.

Le coup de grace à la physique classique et à ses représentations concrètes a cependant été donné par la physique quantique et sa délocalisation des particules. Car Einstein tenait aux notions classiques de particules localisées et de champs de forces agissant sur les particules (et à leur unification dans une théorie unitaire des champs). Les tenants de la physique quantique ont quant à eux dématérialisé les particules en montrant qu'en tant que corpuscules, on ne peut calculer simultanément toutes leurs propriétés et qu'on ne peut aussi calculer que leur probabilité de déplacement au lieu de calculer une trajectoire bien définie pour eux. Si Einstein avait rendu abstraite la relation entre l'espace et le temps en physique, Bohr et Heisenberg avaient eux rendu abstraites les particules elles-mêmes.

La physique, au point de vue de sa théorie, est devenue ainsi très mathématisée et très détachée des représentations de notre monde quotidien. Et elle mystifie à un point tel le commun des mortels que des mystiques s'en réclame pour justifier leurs propres doctrines métaphysiques. Et quoiqu'en disent certains scientifiques offusqués de ce mariage d'idées, il faut convenir que la dématérialisation des ondes et des particules ressemble en apparence à la dématérialisation des âmes humaines. Mais il faut tout de même ajouter que les mystiques n'ont habituellement aucune compréhension de la méthode de vérification expérimentale très exigeante des physiciens et aucune préoccupation pour la très grande précision des résultats obtenus par eux.

Je n'en pense pas moins que la physique moderne doit être «rematérialisée» et que pour cela il faudra resituer dans un nouveau contexte explicatif les équations de la relativité et les fonctions d'onde quantique.

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