Où-en-est-la-physique

 

 Un amateur ne peut pas avoir un avis bien renseigné sur l’état de la recherche en physique. Mais il vit à une époque extraordinaire puisqu’il dispose d’infiniment plus de moyens de s’informer que les contemporains de Brahe, Copernic, Képler, Descartes, Newton et bien d’autres. Cet accès à la culture générale ou spécialisée lui donne l’opportunité d’apprendre, en particulier dans le domaine à la fois multiple et spécifique des sciences physiques.

Certains historiens, discutant des épisodes guerriers pavant l’avancée de l’humanité vers un futur incertain, disent que « L’histoire bégaye ». Les événements en cours de déroulement sur la frontière Est de l’Europe leur donnent raison.

Il semble qu’il en soit de même sur le front de la recherche scientifique, au moins au niveau de la partie fondamentale s'occupant des particules élémentaires. C’est le point de vue expliqué en de nombreuses occasion par le docteur S. Hossenfelder ; voir par exemple sa conférence tenue à l’Université de Stuttgart en mai 2019.

Vidéo conseillée : https://www.youtube.com/watch?v=99hVAu1k6G8&t=1s

Nota bene : Paroles en allemand et réglages possible des sous-titres dans les paramétrages de la vidéo.

Conférence tenue à l'Université de Stuttgart (Allemagne) ; vidéo sous licence Creative Commons.

Les pièges de la beauté.

 Ce point de vue a été confirmé quelques mois plus tard par une autre personnalité auquel le public allemand renvoie un écho très positif, je veux citer le docteur Harald Lesch dont l’aptitude indiscutable à présenter les sujets les plus divers et les plus compliqués des sciences (par exemple dans la série télévisée Terra X) justifie amplement l’indiscutable réputation.

Le divorce apparent entre théorie de la gravitation (A. Einstein) d’un côté et modèle quantique (De Broglie, Dirac, Pauli, Heisenberg, etc.) est bien connu du public français. Nous en sommes là ; un siècle de recherches assidues n’a pas encore permis de livrer les clés de la résolution du hiatus, à quelques exceptions près, semble-t-il (Une équipe lyonnaise aurait récemment vérifié la validité d’une thèse de gravitation quantique valable dans un univers de dimension deux ; heureusement, nous ne vivons pas dans un tel univers).

Les deux chercheurs allemands que je viens de citer (mais il est probable que certains de leurs homologues français ont fait de même bien que je n’en aie pas eu connaissance ; sous-entendu : ne voyez pas ici un French bashing déguisé !) ont le mérite de faire avancer un peu la réflexion sur l’impasse dans laquelle la recherche semble s’être fourvoyée.

En effet, au-delà du nième rappel de l’état actuel de l’art, ils osent commencer une analyse approfondie des causes de la stagnation caractérisant la recherche dans le domaine des sciences physiques.

Madame Hossenfelder place par exemple sa thèse sur un terrain peu connu des francophones mais constitue le lit normal des chercheurs anglophones : la philosophie naturelle à la racine de toutes les théories sensées décrire la nature. Elle revient par là-même un poil en arrière dans la façon de pratiquer la science : elle en interroge les fondements et les fondations. Une attitude pleinement scientifique !

La cause essentielle des déboires rencontrés provient -d’après elle- de l’excès de confiance faite au « principe de beauté » que les constructeurs de modèles théoriques ont absolument voulu satisfaire au cours de la fabrication de leurs abstractions.

Si elle dit vrai sur ce point -car je ne connais personnellement aucun des constructeurs de ces modèles récents : supersymétrie, théorie des cordes (la mienne est fondée sur d’autres prémisses et ne concerne pas directement la physique des particules mais la répartition de la matière à l’échelle cosmologique), etc.- je souscris à sa thèse pour au moins les deux raisons suivantes :

  • Parce que les critères de la beauté sont subjectifs et probablement propres à chaque individu humain. Qui plus est, pour autant que quelqu’un trouve une esthétique dans certains groupes d’équations parce qu’ils décrivent effectivement une partie de la réalité ; et si cette beauté n’apparaît à notre regard que parce que ces équations ont été vérifiées expérimentalement ; alors ces équations n’ont pas une beauté intrinsèque, une sorte de rayonnement issu de leur forme graphique. Elles ont une beauté liée à l’admiration que nous pouvons leur porter après coup, a posteriori, à cause de la prouesse qu’elles symbolisent : celles de représenter un bout du réel.
  • Parce ce que tous ceux ayant vu des documentaires présentant la vie de chercheurs, tels Copernic, Newton, Einstein, et tous ceux pratiquant quotidiennement les calculs mathématiques théoriques savent à quel point les difficultés logiques, techniques et autres n’ont rien d’esthétiques.

Ainsi, la beauté des équations caractérisant une théorie :

  1. ne peut être que subjective ;
  2. ne peut se ressentir utilement qu’a posteriori, après leur énoncé ;
  3. ne peut être que le fruit de l’écho positif de leur confrontation réussie avec la réalité ;
  4. ne peut pas être la motivation première de cette théorie (sous-entendu : une théorie juste n’aboutit pas nécessairement à un ensemble d’équations dont la beauté serait le premier indice de leur justesse - ante expérience). 

Cette chercheuse allemande ne se contente pas d’identifier une des causes de la stagnation intellectuelle qu’elle dénonce et dont elle s’attriste. Elle suggère brièvement une voie de sortie consistant essentiellement à mieux identifier les vrais problèmes en physique.

Si j’ai bien compris le sous-entendu un tantinet sarcastique : la recherche de l’unification entre la théorie de la gravitation et le modèle quantique passe par une meilleure connaissance des obstacles (intellectuels, logiques, techniques, etc.) qui les rendent apparemment incompatibles.

Une suggestion à laquelle je tente de donner écho sur la page de garde exposant les thématiques traitées sur ce site.

© Thierry PERIAT.

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Date de dernière mise à jour : 02/05/2022

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