1.b) Mécanique Quantique ou Physique Quantique

Avant d'exposer les propositions de la Mécanique Globale, il serait adéquat de comprendre ce qu’est la Mécanique Quantique, son développement et ses limitations ou faiblesses. Tout cela d'un point de vue non académique et dirigé autant à des experts dans cette branche de la Physique des Particules Elémentaires qu’à un public en général.

Le fait que je ne sois pas une scientifique hyperspécialisée a un avantage qui est que ma perspective va bien coïncider avec les questions que peut se poser un lecteur moyen sur le contenu et la signification de la Mécanique Quantique.

Les idées les plus remarquables sur le développement et l'évolution de la Physique Quantique, après des grandes allées et venues sur Wikipédia, peuvent être regroupées ainsi :

  • Origine historique

    La Mécanique Quantique est apparue dans les années 20 du XXème siècle avec les premières théories sur la structure de l'atome et ses particules élémentaires, précisément à la suite de l'effet photoélectrique expliqué par Einstein, offrant ainsi une étape dans l'approximation physique du concept de la constante de Planck

  • Contexte scientifique initial

    A mon avis, deux aspects fondamentaux marquent la Mécanique Quantique d'un point de vue scientifique. D'un côté, on avait totalement rejeté l'existence du fameux éther proposé par René Descartes comme milieu support de la lumière et, de l'autre, on était en train d'accepter la Théorie de la Relativité.

    La rigidité dans le refus de l'existence de l'éther formulé dans la théorie de la Mécanique Classique va empêcher la Physique des Particules d'expliquer les forces de la gravité d'une manière logique et va la condamner à une justification mathématique de la réalité physique.

    Dans le même temps, puisque les deux effets sont nécessaires l'un à l'autre, l'acceptation par la science du concept de la relativité du temps oblige à changer la propre philosophie de la science, qui finira par se convertir en philosophie de la technique et de l'utilité au lieu de la connaissance logique-objective.

  • Evolution

    La grande réussite de la théorie de la Mécanique Quantique a été d'établir une limitation dans la connaissance physique de l'époque avec la Principe d'Indétermination de Heisenberg, de manière à ce que, à partir cette limitation, on puisse créer des structure logico-mathématique de la réalité.

    Tandis que l'on observait la nature ou la réalité physique, on a peu à peu commencé à les désigner par des noms et à créer des lois pour expliquer leur comportement. Et c’est pour cela que deux des choses qui me choquent le plus dans la Physique Quantique sont la multitude de noms de la chimie organique, et les nombreuses lois ou principes, avec les dénominations respectives, qui détaillent la réalité.

    C’est-à-dire que les choses arrivent parce que le disent les principes, principes ou lois normalement de caractères descriptifs et dépourvus de logique physique.

    Naturellement, les principes et les lois se réalisent jusqu’à ce qu’on en observe une violation et que se créent de nouvelles lois et principes pour borner ces violations, avec de nouvelles théories et les noms correspondants des violations, les nouveaux principes et les susdites théories.

  • Développement technologique quantique.

    Contrairement au peu d'applications pratiques de la Théorie de la Relativité cette branche de la science est responsable de l'énorme développement technologique du XXème siècle en matière d'électronique et de systèmes de communication, avec toutes les applications sur la science et l'économie en général.

    Diagramme de Feynman Dessin quantique
    Diagramme de Feynman
  • Contexte scientifique actuel

    L'explication mathématique de la réalité en se passant de la logique la plus élémentaire finit par se faire sentir et par créer des limites artificielles au développement de la science et, pire encore, s’établit la coutume d'accepter comme science ce qui n’a rien à voir et qui me parait plus comme étant sorcellerie et me rappelle les anciens envouteurs.

    Dans la Mécanique Quantique cohabitent plusieurs théories « scientifiques ». Depuis ses commencements, avec l'ordinaire dénomination d'Interprétation de Copenhague, de nombreuses théories ont été incorporées progressivement, à mesure que de nouvelles caractéristiques de la structure de la matière et de nouvelles possibilités s’ouvraient.

    Parmi ces théories, on peut citer la Théorie Quantique de Champs (QFT pour Quantum Field Theory) et dans cette théorie celle de l'Electrodynamique Quantique (QED acronyme de Quantum Electrodynamics) et plus tard celle de la Chromodynamique Quantique (QCD pour Quantum Chromodynamics).

    Sur Wikipédia, pour justifier la validité du Modèle Standard, on dit qu’à ce jour, l'existence de toutes les particules de ce dernier a été vérifiée. Ce qui reste assez obscur, c’est que le Modèle Standard a été développé pour expliquer les observations faites avec de faibles progrès dans le modèle par rapport aux observations, comme dans le cas du boson de Higgs.

    A cause de l'incompatibilité entre la Mécanique Quantique et la Théorie de la Relativité plusieurs théories d'unification sont apparues.

    La plus célèbre est la Théorie des Cordes avec ses encore plus célèbres 10 dimensions additionnelles. Plus ou moins les mêmes dimensions que celles de la Théorie des Supercordes, en fonction de la variante concrète ou celle qui essaye de toutes les agglutiner, la Théorie M.

    La Gravité Quantique et la Gravité Quantique de Boucles (LQG pour Loop Quantum Gravity) sont en compétition avec la précédente Théorie des Cordes, mais elles ont les mêmes adeptes.

    Moins connues, mais plus sympathiques, on peut trouver les courants d'Interprétation Transactionnelle et l'Interprétation des mondes multiples.

    L'Interprétation Transactionnelle prône que dans un photon il y a une onde qui est en avance dans le temps et une autre dans le sens contraire qui voyage en arrière dans le temps. Par conséquent, la logique du cause-à-effet disparait et apparait quelque chose de nouveau qui s’appelle logique quantique, mais que j’appellerais moi autrement…

    L'Interprétation des Mondes Multiples pense de la réduction du paquet d'onde que, en se manifestant en une réalité concrète, les objets des probabilités qui ne sont pas effectivement réalisées seraient les réalités concrètes en d'autres mondes ou univers parallèles.

    Moi j’ai légèrement le sentiment qu’on tardera à vérifier empiriquement n’importe quelle des dix dernières théories citées, bien que, étant donné les autres déjà prétendument vérifiées, il pourrait arriver n’importe quoi.

Comme on peut le voir, ce passage en revue du développement historique de la Mécanique Quantique est très bref et orienté vers la finalité de ce livre ; d'un côté, expliquer et reconnaitre autant les réussites obtenues et son incroyable complexité mathématique comme ses énormes lacunes ou faiblesse, et d'un autre côté, proposer des solutions logiques sur l'interprétation physique de la réalité, de manière à ce que les mathématiques utilisées obtiennent la cohérence qu’elles méritent.

La branche scientifique de la Physique de Particules est très récente et elle est en plein développement mais, elle manque surement d'une base solide et de structure dans ces apports à la connaissance scientifique.

Selon la logique quantique d'être ou ne pas être, j’espère que maintenant, sera augmentée la probabilité de comprendre l'intention positive de la présentation des caractéristiques négatives suivantes de la Mécanique Quantique :

  • Nature discrète de la réalité

    Cette propriété des choses est en accord avec le concept grec de l'atome. Autre thème, on assigne la même nature discrète à des concepts abstraits comme l'espace, le temps, la force ou la vitesse.

  • Acceptation de la magie

    Elle se base sur des forces de champs virtuels avec des propriétés ponctuelles sans base matériel ou tangible, si petite qu’elle soit. C’est-à-dire qu’en autres choses on conserve les forces à distance qui déplaisaient tant à Newton.

  • Influence des mathématiques

    En réalité, la Physique Quantique plus qu’une théorie physique est une théorie mathématique qui essaye de décrire la réalité mais en renonçant à la comprendre.

    Si dans le modèle mathématique de particules élémentaires n’apparaissent pas les propriétés nécessaires d'un objet avec masse, alors on dit que l'objet n’a pas de masse. Le plus curieux c’est qu’ils ne disent pas non plus que l'objet possède quelque autre élément de ce monde mais ils continuent de l'appeler particule !

    Si quelque chose surgit du néant, ils l'appellent particules virtuelles, et ils sont tous tellement contents d'eux, comme avec les bosons W et Z, dont l'existence fut démontrée en 1983 dans l'accélérateur du CERN de Genève ; après cette prédiction pour le Modèle Standard, les bosons à leur tour vont expliquer d'autres particules.

  • Logique Quantique

    Comme la logique brille par son absence, à de nombreuses occasions, ce nouveau terme a été adopté par la propre communauté scientifique.

    Un exemple de la nouvelle logique quantique peut être ce qui se dit sur Wikipédia pour parler des bosons W et Z virtuels « …qu’au milieu il eut une asymétrie de masse-énergie si brève que c’est comme si la réalité ne s’était pas rendue compte d'elle-même ».

    D'autres exemples peuvent être l'apparition de théorie avec beaucoup de dimensions, de mondes et de voyages dans le temps.

    On en arrive à l'extrémité de dire que le cerveau humain n’a pas assez évolué pour comprendre la réalité. Enfin, je suppose que ce sera pour un de ceux de la logique quantique ou pour décrire des types de cerveau un peu spéciaux. Comme ceux qui utilisent seulement quelques pourcents de leur capacité !

  • Théorie ni prouvée ni démontrée

    Malgré toutes les réussites technologiques, la Mécanique Quantique n’est pas une théorie physique prouvée ni démontrée plus en avant de son caractère descriptif de la réalité observée ; de fait, ce n’est pas, et ni de loin, une théorie physique, c’est une branche de la Physique qui étudie la structure de la matière avec une perspective particulière dans laquelle cohabitent diverses théories alternatives.

    En plus, en marge de quelques tentatives récentes de caractère plus philosophique que scientifiques, elles sont toutes incompatibles avec la Théorie de la Relativité.

    En définitive, la Mécanique Quantique possède de grandes contradictions internes et il semblerait que, pour les nouvelles propositions, il ait le consensus de se trouver dans une phase de possibles grands changements ou d'une importante restructuration à court terme.

    Cependant, je pense que le phénomène quantique est à la mode et qu’il se répand dans les domaines de la philosophie de l'être et du temps, frôlant parfois le concept de dieu quantique.

    Quelques fois, les choses sont difficiles à comprendre, d'autres fois, à expliquer, peut-être que l'histoire presque vraie de la petite Molwick, dans un cours de logique quantique pour enfants spéciaux, sera illustrative.

 

 

* * *

 

 

 

Le professeur de la classe expliqua une expérience quantique :

 »Quand il appuie sur un bouton,
une image apparait sur l'écran,
des mesures détaillées indiquent
que l'image de l'écran apparait avant d'appuyer sur le bouton. »

Tous les enfants réfléchissent au thème
et sont très impressionnés,
alors la petite Molwick demande :

 »Que se passe-t-il si, quand apparait l'image,
il décide de ne pas appuyer sur le bouton ? »

Les enfants et le professeur se remirent à penser.