280716

Petit rappel

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280316

A la recherche du réel

Entretien avec Bernard d’Espagnat, physicien français
Par Jean Staune

Qu’est-ce qui vous a amené à la physique ?

Dès mon adolescence, j’ai été intéressé par les problèmes philosophiques. Je voulais comprendre le monde. Mais pour cela il ne suffisait pas d’étudier ce que les Anciens pouvait dire à son sujet. C’est pourquoi, ayant étudié à la fois les mathématiques et la philosophie, je me suis ensuite orienté vers la Physique. Après Polytechnique, je suis parti étudier avec Fermi à Chicago, puis avec Bohr à Copenhague, avant de devenir le premier physicien théoricien en poste au CERN à Genève, en 1954.

Votre vision du monde vous a-t-elle été donnée par vos recherches ?

Pas totalement. J’avais, comme tout le monde, une vision de départ. Mais j’étais soucieux de la mettre à l’épreuve des données objectives. Elle n’était pas mécaniciste mais si j’avais découvert que le mécanicisme était une bonne vision des choses, j’aurais totalement abandonné ma vision première. Car, en tant que scientifique, si l’évolution des connaissances dément mes conceptions, je suis prêt à les abandonner. Mais c’est le contraire qui s’est produit. Si, bien sûr, mes recherches ont fait évoluer la vision dont il s’agit, pour l’essentiel elles l’ont renforcée, en complétant la perception quelque peu intuitive des choses qui était la mienne à l’origine.

Vous êtes d’une génération qui a participé à une évolution importante dans cette direction...

Oui, à l’époque la pression en faveur du mécanicisme était plus forte qu’aujourd’hui, tout spécialement dans les milieux scientifiques ; plus exactement elle était moins contrebalancée qu’aujourd’hui par des pressions en sens inverse.

Parmi les découvertes qui ont contribué à renforcer cette vision non mécaniste du monde, qu’est-ce qui vous paraît le plus important ?

Je regardais récemment une émission de télévision nous présentant les atomes comme ayant un noyau avec des petites billes rouges et noires (les neutrons et les protons) et avec des électrons qui tournent autour. C’était très joli, très facile à comprendre... mais complètement faux ! C’est cela l’apport essentiel de la physique quantique : les constituants fondamentaux des objets ne sont plus des objets ; on assiste à une déchosification de la matière.

Ainsi la vision des fondements de la matière, actuellement répandue dans notre société, est fausse ?

Oui. Je m’insurge contre ce fait que, non seulement des vulgarisateurs, mais aussi des collègues, propagent des idées qu’ils savent fausses. On reprochait aux prêtres du Moyen Age de propager l’obscurantisme en affirmant que l’enfer est en bas et le ciel en haut. Mais ce que disent ces gens est à peu près aussi faux. Ainsi une certaine vulgarisation propage de nos jours une sorte « d’obscurantisme scientifique ». Parfois ils me disent « Tu comprends, c’est une première approximation. » Mais c’est comme dire aux gens que le Soleil est plus petit que la Terre et qu’il tourne autour d’elle et que cela constitue une bonne approximation de l’astronomie moderne.

En ce qui vous concerne, vous postulez donc un « réalisme non-physique » ?

Ah non ! Ce n’est pas un postulat, c’est une démonstration ! Ou enfin, presque. Pour être tout à fait exact, il y a bien un postulat à l’origine de ma démarche : c’est qu’il existe une réalité indépendante de nous et que cela a un sens de parler d’une telle réalité. J’ai des arguments en faveur d’une telle idée, mais on ne peut véritablement la démontrer ; certains soutiennent, à l’inverse, le « solipsisme collectif « (seuls nos esprits existent). C’est pourquoi je dis qu’il y a là un postulat.

Par contre, le reste s’inspire, on pourrait même presque dire découle des principes de la physique quantique. Les énoncés de la physique classique sont à « objectivité forte ». Une proposition comme « deux corps s’attirent en fonction de leur masse et du carré de leur distance » est objective au sens fort, elle ne dépend pas de nous. En physique quantique les énoncés sont de la forme « on » a fait ceci et « on » a observé cela. Ainsi le « on », l’observateur humain, fait partie de l’énoncé. Il s’agit d’un énoncé à objectivité faible. Or malgré certaines tentatives, il semble impossible d’éviter de tels énoncés quand on veut décrire les fondements de la matière. Voilà pourquoi on n’a pas accès au réel en soi, lorsqu’on effectue une démarche scientifique, mais au réel empirique, voilà pourquoi le réel véritable est au-delà de la physique, au-delà des perceptions que nous pouvons avoir, au-delà des mesures que nous pouvons faire avec les instruments les plus perfectionnés existant ou pouvant être réalisés dans le futur.

Les électrons, neutrons, protons ne sont pas des petites billes. Mais alors comment peut-on se représenter un atome ?

Il faut savoir se passer de représentation ! Mais, rassurez-vous, des allégories peuvent nous y aider. Par exemple celle de l’arc-en-ciel.

L’arc-en-ciel ?

Oui, imaginez toute l’humanité rassemblée sur une petite île au milieu d’un fleuve. S’ils voient un arc-en-ciel, les hommes seront alors persuadés qu’il est aussi réel que l’Arc de Triomphe, qu’il prend appui sur le sol. Mais s’ils peuvent sortir de l’île, ils verront que, quand ils se déplacent, l’arc-en-ciel se déplace aussi ! Ainsi l’arc-en-ciel existe de façon indépendante de nous (il est lié à l’existence de la lumière et des gouttes d’eau), mais certaines de ses propriétés (sa position, par exemple) dépendent de nous ! Il en est de même pour l’atome : ce n’est pas un rêve, une illusion, mais à lui tout seul ce n’est pas un objet, car une partie de ses propriétés dépendent de nous, les observateurs humains ! Ce n’est donc pas un objet « en soi ».

Un autre aspect important de la physique, c’est la non-séparabilité...

Oui ! bien sûr. C’est très important car c’est la première fois que l’on peut montrer scientifiquement que la proposition « Le tout est plus que la somme des parties » n’est pas un voeu pieux. Dans le langage courant, on pourrait dire que, dans les expériences qui ont montré la validité de cette notion de non-séparabilité, deux particules restent reliées par un lien étrange qui ne dépend ni de l’espace ni du temps. Comme le formalisme quantique l’avait prévu, toute action exercée sur l’une se répercute instantanément sur l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Et cela, même s’il est vrai que cette non-séparabilité n’est pas exploitable pour l’action.

Peut-on dire que la non-séparabilité soit une caractéristique du réel véritable ?

Il faut être prudent. Lorsque l’on dit que le réel véritable n’est pas accessible à la physique, on ne peut pas dire que par des expériences de physique on a prouvé quelque chose concernant ce réel ! On peut faire une démonstration en « creux ». On peut dire que toute tentative de décrire le réel en soi comme quelque chose de séparable est vouée à l’échec !

Vous ne pouvez pas nous en dire plus sur la non-séparabilité ?

J’ai dit ce que j’avais le droit de dire. Maintenant, les développements de la physique moderne nous ouvrent beaucoup de portes... Mais le fait qu’une chose soit possible ne signifie pas qu’elle soit vraie. Néanmoins, on peut faire des conjectures...

Peut-on résumer cela en disant que les connaissances scientifiques que vous avez acquises vont dans le sens de certaines appréhensions intuitives de la réalité ultime que vous avez ressenties mais qu’il est impossible de transmettre par des mots ?

Oui, c’est cela. J’ajouterai que je crois que beaucoup de gens, la majorité des gens, sont comme moi, ou pourraient être comme moi. Mais c’est une chose sur laquelle on fait le silence, un silence total. Les gens n’osent même pas réaliser qu’ils ont ce genre de possibilité en eux, parce que ce n’est pas conforme à ce qu’on nous dit de penser, à ce qu’on voit à la télévision, ce n’est pas à la mode ! Il y a, je crois, dans la plupart des hommes et des femmes cette espèce de ressource-là, qui est tue, cachée. Peut-être cela aiderait-il un certain nombre d’entre eux à exister plus pleinement s’ils la découvraient en eux-mêmes. C’est pour cela que je me sens en désaccord avec la civilisation actuelle, parce qu’il y a eu une époque où ce genre de choses était moins rejeté dans les ténèbres extérieures que ce ne l’est maintenant.

Quels arguments avez-vous pour affirmer que cette dimension qu’il y a dans l’homme n’est pas illusoire, mais répond bien à un « appel de l’Etre » ?

Là aussi j’ai des arguments indirects. Des arguments contre la vision opposée, celle qui consiste à dire : « ce n’est pas sérieux de parler d’appel de l’Etre à l’homme, parce que nous savons bien que l’éducation, l’affectivité, la psychanalyse, peuvent expliquer cela : que pourrait-il y avoir d’autre à l’origine de cela, que notre cerveau, qui n’est qu’une machine composée d’atomes, d’électrons et de quarks ? ». Mais une telle vision suppose l’existence en soi, indépendante de nos aptitudes sensorielles et conceptuelles, de justement ces atomes, électrons et quarks... Or nous savons que cette conception-là, n’est pas compatible avec la vision que la physique quantique nous donne de la matière.

Pensez-vous que la diffusion d’une telle vision puisse être positive pour la société ?

Sans aller jusqu’aux valeurs, je crois que cela peut nous donner une échelle d’importance pour nos actes. Nous avons tous besoin d’exister. Alors il est évident que pour ceux dont les besoins vitaux ne sont pas satisfaits, nos considérations ne seront pas d’un grand secours. Mais comment existe-t-on dans notre société occidentale où ces besoins sont remplis pour la très grande majorité de la population ? En acquérant du pouvoir, de l’argent, ou les deux. Ainsi les actes de bien de nos concitoyens sont dirigés dans ce seul but. Ils se lancent dans l’action pure, l’action pour l’action.

Je pense ainsi que quand nous avons compris ce que nous venons de dire, il en découle qu’il y a d’autres façons d’exister, et donc on peut orienter sa vie autrement. Bien que je ne me sente pas une âme de cénobite, je crois qu’il faut prendre en compte la manière d’exister que nous enseignent les moines (et pas seulement les moines chrétiens), car elle se situe aux antipodes des tendances actuelles. Notre société serait un petit peu meilleure si une grande partie des gens avaient un peu de moine en eux.

On pourrait vous objecter qu’il y avait déjà des civilisations qui avaient une vision non matérialiste, et qui pourtant n’ont pas été très charitables.

Bien sûr, mais c’est parce qu’il leur manquait quelque chose de fondamental : le sens critique. C’est pour cela que les gens s’entretuaient pour des détails. J’ai ici un texte de Grégoire de Tours qui décrit des batailles sanglantes entre gens qui n’étaient pas d’accord... sur la date de Pâques ! Les conflits entre religions sont dûs à l’absence de sens critique ! Et ils sont d’autant plus absurdes, qu’il y a dans toutes les religions des théologiens pour dire que Dieu est indicible, donc indescriptible... et que ces gens se tuent parce que chacun veut décrire Dieu à sa manière !!

Or la Science donne le sens critique. C’est pourquoi il faut que chacun, à défaut de faire de la Science, ait une bonne connaissance des fondements de la méthode scientifique. Dans la situation quelque peu morose qui est la nôtre, il y a là un véritable espoir : voir surgir une société qui aurait à la fois une aspiration à une intimité avec l’Etre et un sens critique largement développé. Une telle société représenterait un réel progrès par rapport aux situations antérieures.

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260216

5 choses qui font de vous une chimère

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160415

L'effet phi

L'effet phi est la sensation visuelle de mouvement provoquée par l'apparition d'images perçues successives, susceptibles d'être raccordées par un déplacement ou une transformation. Le cerveau comble l'absence de transition avec celle qui lui semble la plus vraisemblable. C'est donc le résultat du traitement effectué par le système visuel. Cet effet est différent de la persistance rétinienne qui est un effet au niveau de la rétine.

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C'est sur ce principe que fonctionnent de nombreux néons et autres guirlandes : en allumant successivement les ampoules composant l'ensemble, on donne l'impression qu'un point se déplace.

Le cas le plus simple est le suivant. On affiche successivement deux taches lumineuses à deux endroits différents. Le sujet a alors l'impression que la première tache a bougé pour aller où apparait la deuxième. On a donc une illusion de translation. Si on fait varier la taille entre les deux taches, on aura l'illusion qu'une seule tache change de taille.

De manière plus élaborée, la télévision et le cinéma nous donnent l'illusion que les personnages et les scènes sont en mouvement, alors que les images se succèdent à 24 images par seconde pour le cinéma et 25, 30, ou 50 images par seconde (voire plus, selon le système) pour la télévision.

Pour éviter un papillotement de l'image, chaque image différente est présentée en deux fois si nécessaire pour dépasser le taux de 40 images par seconde, ce qui double le taux de rafraîchissement. Ainsi l'œil perçoit moins les noirs entre les images.

Lorsqu'on perçoit une scène, les images sont reçues par les yeux, transmises au corps genouillé latéral qui effectue un premier traitement, pour enfin arriver au cortex visuel en ce qui concerne la vision consciente. Les différentes aires effectuent différents traitements : analyse de l'orientation, des formes, du relief et, bien sûr, du mouvement. Il semble que ce soit essentiellement l'aire V5 (ou MT) et l'aire MST qui assurent l'analyse des mouvements simples. Ces aires ne seraient en fait pas seulement sensibles aux mouvements continus, mais aussi aux mouvements saccadés, qui y ressemblent beaucoup.

L'impression que nous ressentons en voyant la succession d'images est le résultat d'une analyse en différentes possibilités, essentiellement objets immobiles, objets mobiles et transformations continues. L'apparition ou disparition brusque d'objets ne fait pas partie des modalités, peut-être simplement parce que la téléportation ne fait pas partie de l'environnement naturel dans lequel a évolué l'espèce humaine. Cette possibilité est donc ignorée par l'analyse visuelle. De manière plus générale, notre perception est une construction mentale qui reflète plus ou moins fidèlement la réalité.

(wikipedia)

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281214

Tout est dans Pi !

 

PI

Certains nombres sont beaucoup plus riches que d’autres. Quand on regarde l’écriture des nombres sous forme décimale, certains n’ont qu’un nombre fini de chiffres après la virgule, par exemple :

11/8 = 1.375

alors que d’autres peuvent en avoir un nombre infini, par exemple :

22/7 = 3.142857142857142857142857142857142857…

Si vous êtes observateurs, vous aurez remarqué que dans le cas ci-dessus, les décimales sont toujours les mêmes : le motif 142857 se répète à l’infini. Et ça n’est pas une exception puisqu’en fait tout nombre rationnel (c’est-à-dire tout nombre qui s’écrit comme une fraction) possède un développement décimal périodique.

Les nombres univers
Pour obtenir des développements décimaux non-périodiques (et moins monotones donc !), il faut aller chercher du côté des nombres irrationnels par exemple :

Racine(2) = 1,414213562373095048801688724209698078569671875376948073176679737…

Ce qui est quand même beaucoup plus riche. Mais parmi ces nombres ayant un développement décimal infini, certains ont une propriété supplémentaire bien particulière : on peut trouver dans leur développement décimal n’importe quelle suite finie de chiffres. On les appelle les nombres univers.

Par exemple on soupçonne fortement Pi d’être un nombre univers (bien qu’il n’en existe pas de preuve à ce jour). Cela signifie que si je prends une suite finie de chiffres au hasard, disons « 5791459 », alors quelque part dans les décimales de Pi, on peut trouver cette suite (d’ailleurs je peux vous dire qu’elle se trouve à la position n° 28176122). Puisque toute suite finie doit se trouver dans les décimales de Pi, on peut s’amuser à y chercher sa date de naissance, ou son numéro de sécurité sociale, etc.

Des chiffres et des lettres
Là où le concept de nombre univers devient perturbant, c’est quand on commence à le transposer aux lettres. Par exemple si vous prenez votre nom, que vous le transformez en une suite de chiffres en utilisant le code A=01, B=02, …, Z=26, eh bien votre nom se trouve aussi quelque part dans Pi. Et si je traduis « Cogito ergo sum » avec ce même code, j’obtiens la suite :

031507092015000518071500192113

qui doit s’y trouver aussi. Finalement Descartes n’a rien inventé.

Et on peut aller encore plus loin : prenez l’intégralité du Seigneur des Anneaux de Tolkien, traduisez-le en chiffres, et vous obtenez une suite énorme mais finie, qui se trouve aussi quelque part dans les décimales de Pi. Et ça marche aussi avec :

"Soins et beauté par l’argile et les plantes" de Rika Zarai,
La Bible,
" Imagine" de John Lennon,
Le brevet du téléphone de Graham Bell (ci-contre),
"Germinal" de Zola
"Germinal", dans une version où le personnage principal s’appellerait Tintin,
"Germinal" dans une version où le personnage principal s’appellerait Milou,
et toute oeuvre passée, présente ou fictive…
Cela rend un peu étrange la notion de propriété intellectuelle, comme si les auteurs n’étaient que des découvreurs ou des déchiffreurs…

Des photos et des films
On peut aller encore un peu plus loin puisqu’à l’heure de l’informatique et du numérique, tout n’est plus que chiffres : une photo en 20 millions de pixels des Tournesols de Van Gogh, le DVD de Fight Club en version longue, le code source de Facebook, et même une vidéo de moi en train de courir le 100 mètres en 9’37 : toutes ces choses peuvent in fine se réduire à une suite finie que l’on peut trouver dans Pi et tous les autres nombres univers, et on sait qu’il en existe beaucoup (une infinité non-dénombrable).

Mais bon, je ne sais pas pourquoi je m’acharne à réfléchir pour écrire ce billet, vu qu’il est déjà dans Pi…

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211214

Ordre implicite et holomouvement

Sur les rapports entre l'esprit et la matière, la plupart des physiciens ne se prononcent pas et se contentent de constater la validité de la physique quantique. Un courant à part, en particulier représenté par David Bohm, suppose la présence d'une réalité plus profonde et inconnaissable dont la matière et l'esprit ne seraient que deux manifestations complémentaires. Ses théories sont compatibles avec le principe de non séparabilité, c'est-à-dire que des particules non contiguës dans l'ordre explicite le sont dans l'ordre implicite.
David Bohm considère que l'esprit et la matière sont interdépendants et reliés, mais non pas causalement connectés. Ils sont mutuellement des projections enveloppantes d'une réalité élevées qui n'est ni la matière ni la conscience.
L'ordre implicite (ou implié) est au-delà de l'espace-temps. C’est un vide plein de toutes les potentialités.
L’ordre explicite, manifeste, déployé, est l’univers tel qu'il nous apparaît, articulé autour de l'espace-temps, mais créant une réalité qui nous semble séparée et indépendante. Ainsi, selon David Bohm, « nous nous accrochons dans une large mesure au monde manifeste considéré comme la réalité fondamentale où l'important consiste à disposer d'unités séparées, relativement tout au moins, mais en interaction. Dans la réalité non manifeste tout s'interpénètre, tout est interrelié ». L'espace-temps de l'ordre explicite se développe à partir de l'ordre implicite.
Tout comme la lumière et les ondes radio ont leur fondement dans un ordre commun, la conscience et la matière sont réunis au-delà de leur ordre implicite respectif, dans l'ordre super implicite. Cet ordre super-implicite est un univers auto-organisé dans lequel la conscience et la matière sont indissociables. L’ordre super-implicite est le fondement du monde dont il assure la cohérence.
Les objets en mouvement, reliés par des champs, apparaissent dans l'ordre explicite, dans un référentiel espace temps, mais ce qui nous apparaît est sous tendu par un ordre implicite voilé. Puisque nous sommes immergés dans l’espace-temps, nous ne pouvons dévoiler le réel. Le réel nous est voilé, il est connaissable seulement en certaines de ses structures, et on ne peut que partiellement l’appréhender.
Le réel voilé se situe au-delà des phénomènes. Le réel en soi, ou l'ordre implicite, est différent de notre monde quotidien. Le concept de la vitesse n'a plus de sens. C'est un espace multidimentionnel où le temps ne s'écoule plus : il y a instantanéité de tous les événements, il n'y a ni passé, ni présent, ni futur. Il n'y a plus de causalité mais information pure et synchronicité. Ce réel voilé se projette dans notre univers que nous expérimentons quotidiennement et notre cortex construirait une apparence structurée sur l'espace-temps et le principe de causalité. Cependant, parfois, notre cerveau droit serait le canal récepteur de l’intuition de l’unité de notre univers par le biais par exemple des expériences de synchronicité qui représentent un temps acausal où il n'y a  ni passé ni futur.
Dans l'ordre implicite, tous les événements sont repliés dans une totalité dont on ne peut rien dire et qui sous-tend l'ordre explicite. Selon David Bohm, cette  totalité inconnaissable (comme le savoir absolu de Jung, ou le Réel de Lacan) en perpétuel mouvement se manifeste à la manière d'un hologramme : c’est ce qu’il définit par Holomouvement. Il y a continuellement un processus de projection et d'introjection entre l'ordre implicite et l'ordre explicite. Les particules sont continuellement en déploiement dans l'ordre explicite ou en involution dans l'ordre implicite.

Pour en savoir plus : clic

 

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(...)

Il ne faudrait pas pour autant s'imaginer que l'univers est une masse indifférenciée : on peut faire partie d'un tout indivis et garder ce que l'on a d'unique. Pour illustrer son propos, il nous invite à réfléchir sur les petits tourbillons qui se forment à la surface d'un cours d'eau. Si la première impression qu'ils nous donnent est celle d'objets séparés, avec leurs caractéristiques individuelles, dimensions, direction et vitesse de rotation, etc., un examen plus attentif ne manque pas de nous, mettre devant l'impossibilité d'établir une frontière nette entre tourbillon et rivière. Bohm ne suggère donc pas que les différences entre les « choses » soient dénuées de sens, il veut seulement que nous soyons conscients en permanence du principe suivant : distinguer des « choses » dans les divers aspects" de l'holomouvement n'est jamais qu'une abstraction, une technique utilisée par notre mode de pensée pour faire ressortir ces aspects dans nos perceptions. Au terme de « choses » pour décrire les divers aspects de la manifestation, il préfère en conséquence substituer celui de « subtotalités relativement indépendantes » .

De fait, Bohm estime que notre tendance presque universelle à fragmenter le monde, à ne pas tenir compte de l'interconnexion dynamique globale qui le nourrit, est à l'origine de la plupart de nos problèmes, de ceux qui se posent dans les sciences et, plus grave encore, dans notre vie de tous les jours et dans notre univers social.

Si nous avons vu Bohm rejeter que les particules puissent n'exister que lorsqu'on les observe, il n'a rien contre la tentative de réconcilier psychisme et sciences physiques. Mais il dit, une fois de plus, qu'il y a là aussi fragmentation de la réalité en posant qu'une chose, la conscience, interagit avec une autre chose, la particule subatomique.

En fait, Bohm estime que la conscience est une forme plus subtile de matière et que toute relation entre les deux modes ne se situe pas sur notre plan du réel mais dans les profondeurs de l'ordre implié. La conscience est présente à divers degrés d'enveloppement et développement dans toute matière, et c'est peut-être pourquoi les plasmas ont tant de traits communs avec le vivant. Comme il le souligne : « L'aptitude structurelle à être actif est la caractéristique essentielle de l'esprit, or, sous ce rapport, nous avons déjà quelque chose qui lui ressemble avec l'électron ».

De même, il ne voit pas plus de sens à opposer le vivant au non-vivant. Les deux règnes s'interpénètrent ; leurs frontières sont imprécises. La vie est partout dans les replis de l'univers, attendant de s'épanouir. Même une pierre est pour ainsi dire vivante, selon Bohm, vie et intelligence ne se rencontrant pas seulement au détour de toute matière mais aussi dans « énergie », « espace », « temps », « texture de l'univers », et autres catégories qu'il nous plait d'abstraire de l'holomouvement pour y voir à tort des réalités distinctes.

L'idée que la conscience et la vie (toute chose en fait) sont des globalités réparties dans la globalité du réel s'assortit d'un corollaire non moins vertigineux. De même chaque fragment de l'hologramme contient l'image dans sa totalité, l'univers est tout entier dans chacun de ses plis. Saurions-nous comment l'atteindre que la nébuleuse d'Andromède s'ouvrirait à nous sous notre ongle. Et nous pourrions assister à la première rencontre entre César et Cléopâtre puisque l'ensemble du passé comme l'ensemble de l'avenir sont l'un et l'autre impliés en chaque point de l'espace et du temps. Chaque cellule de notre organisme englobe le macrocosme.

(...)

Article en entier ici

261014

Le monde est un ordinateur quantique

 

Notre Univers peut-il être représenté comme un très gros ordinateur parallèle ? Sans doute, à condition que cet ordinateur obéisse aux lois de la physique quantique.

Mettez-vous un instant à notre place. Vous vous trouvez avec des amis d'amis dans un bon restaurant lyonnais. L'une des convives vous demande gentiment ce que vous faites dans la vie. Vous essayez d'éluder en répondant évasivement : « En ce moment, je fais de la physique théorique. »

Pourtant, vous n'êtes pas peu fier d'appartenir à la première génération de scientifiques ayant fait leur thèse en information quantique, champ de recherche qui mêle informatique, physique et mathématiques. Aussi, quand elle vous demande des précisions, vous n'hésitez plus, vous développez la thématique des « modèles de calcul quantique et de leurs conséquences pour la physique théorique ». Dans son regard, l'incompréhension est perceptible.

Pourtant un certain nombre de physiciens mondialement reconnus, dont Seth Lloyd, du Massachusetts Institute of Technology, aux États-Unis, et Lee Smolin, de l'institut Perimeter, au Canada, se sont récemment emparés du sujet. Ils soutiennent l'idée que la recherche en physique théorique devrait se concentrer sur la notion d'« information » et non sur celle de « matière ». Selon eux, il faut aller au-delà d'une vision du monde dans laquelle des particules se propagent et interagissent, et mettre l'accent sur des concepts comme l'entropie (une fonction de mesure de l'information) et les échanges d'information entre les systèmes.

L'idée n'est pas si nouvelle. L'entropie est une quantité fondamentale de la thermodynamique. Et les concepts d'observateurs (ceux qui reçoivent l'information) et de mesures (les procédés par lesquels on obtient cette information) ont une place centrale respectivement dans la théorie de la relativité et en mécanique quantique. De plus, la physique de l'information a déjà permis des avancées significatives dans la compréhension de phénomènes quantiques fondamentaux. Elle a, par exemple, permis de mieux comprendre l'intrication, corrélation étonnante qui relie parfois les particules quantiques, y compris à très grande distance.

Motifs d'information

La physique de l'information a aussi permis de construire la théorie de la décohérence quantique, qui explique pourquoi le principe de superposition, fondement de la mécanique quantique, n'est pas observable à grande échelle. En 1935, Erwin Schrödinger avait illustré ce principe de superposition à l'aide d'un exemple resté célèbre : il avait imaginé un chat enfermé dans une boîte avec de la matière faiblement radioactive et un dispositif programmé pour tuer l'animal dès qu'il détecte la désintégration d'un atome radioactif. Tant que l'on n'observe pas le contenu de la boîte, expliquait Schrödinger, le chat est à la fois mort, dans une certaine proportion, et vivant, dans une certaine autre proportion. La théorie de la décohérence explique pourquoi on observe ce type de comportement à l'échelle des particules, mais jamais à l'échelle d'un chat.

La physique théorique est donc déjà très largement « informationnelle ». Nous défendons le fait que, dans le futur, elle sera aussi « computationnelle ». Afin de comprendre ce que cela signifie, revenons aux années 1970. Aux États-Unis, des scientifiques, tels Edward Fredkin, de l'université Carnegie Mellon, et Tommaso Toffoli, de l'université de Boston, ont proposé de concevoir l'Univers comme un ordinateur parallèle géant. Dans cette vision, les particules sont considérées comme des motifs d'information, qui se meuvent dans une vaste grille de microprocesseurs, et non comme des entités matérielles entrant en collision et se désagrégeant. Par exemple, quand nous regardons un match de tennis à la télévision : la balle peut être considérée comme un assemblage de pixels qui se déplacent sur l'écran, plutôt que comme une balle de caoutchouc rebondissant sur de la terre battue.

Automate cellulaire

De ces réflexions Robin Gandy, mathématicien et logicien britannique, a tiré une idée en 1980 : l'Univers peut être simulé à l'aide d'un ordinateur classique à la mémoire illimitée. En guise d'introduction, il nota que les physiciens s'accordent sur un certain nombre de principes. Le premier d'entre eux stipule que les lois de la physique sont homogènes : elles restent les mêmes en tout temps et en tout lieu.

Selon le deuxième principe, les lois de la physique sont causales : l'information ne peut se propager à une vitesse supérieure à c, la vitesse de la lumière. Cela signifie que l'état d'un système à l'instant t + Δt est déterminé par l'état de ses voisins à l'instant t sur un rayon cΔt - les autres systèmes sont trop éloignés pour pouvoir l'influencer. Enfin, il invoqua un troisième principe plus discutable : un volume d'espace fini ne peut contenir qu'une quantité finie d'information.

De ces trois principes on déduit que, si l'on se place dans un cadre de référence où l'espace se décompose en cubes, chaque cube est décrit dans sa totalité par l'information, finie, qu'il contient. De plus, l'état de chaque cube à l'instant t + 1 est fonction de l'état des cubes voisins à l'instant t. En d'autres termes, on obtient l'état d'un cube en appliquant ce que les informaticiens appellent une « règle locale ». Dernière conséquence, cette règle locale est la même partout, et en tout temps. Il découle de ces trois principes que l'état de l'Univers à l'instant t + 1 peut être calculé à partir de son état à l'instant t, en appliquant une même règle locale partout à la fois dans l'espace.

En procédant de la sorte, le théorème de Gandy réduit l'Univers à une sorte d'ordinateur parallèle, autrement appelé « automate cellulaire ». Nombre d'entre nous ont déjà joué avec un automate cellulaire : le « jeu de la vie », de John Conway. Malgré l'apparente simplicité de ce « jeu de la vie », il a été démontré qu'il permet de calculer n'importe quel algorithme classique - comme le font les portes logiques et les fils d'un ordinateur conventionnel.

Le théorème de Gandy présente toutefois un problème : il est incompatible avec la théorie quantique. Comme nous l'avons vu avec le chat de Schrödinger, celle-ci stipule que même un système à deux états, tant qu'il n'est pas observé, peut se trouver dans une infinité d'états superposés possibles. Dans ce cadre, le principe de densité d'information finie de Gandy s'écroule.

C'est l'invention de l'informatique quantique par le physicien américain - et Prix Nobel - Richard Feynman, au début des années 1980, qui ouvre la voie de la solution. Frustré de voir des ordinateurs classiques prendre des semaines pour simuler des expériences de physique quantique qui pourtant se produisent en un clin d'oeil, il eut l'intuition que ces simulations seraient mieux réalisées par un ordinateur qui exploiterait lui aussi les phénomènes quantiques au service de sa puissance de calcul. Cette idée a relancé le projet de la physique numérique.

Comme leurs homologues classiques, les ordinateurs quantiques s'organisent en réseaux de fils transportant de l'information. Sauf que les informations qu'ils transportent ne sont plus des bits, dont les états seraient 0 ou 1, mais des qubits, dont les états sont des superpositions de 0 et de 1.

Pour traiter l'information, un ordinateur quantique, comme un ordinateur conventionnel, applique des portes logiques. Par exemple, la porte quantique dite de « Hadamard » permet de faire passer un qubit de l'état 0 à la superposition d'états équirépartis entre 0 et 1. Outre la porte de « Hadamard », un ordinateur quantique a besoin d'une porte quantique agissant sur deux qubits à la fois. Il s'agit de la porte «π/8 », qui provoque un changement de phase si les deux qubits sont dans l'état 1, et les laisse inchangés dès que l'un des deux est 0. Ces deux portes prises ensemble sont universelles : en les combinant on peut calculer n'importe quel algorithme quantique.

Portes quantiques

Il existe bien des façons de mettre en oeuvre ce type de système. Par exemple, on peut utiliser une particule pouvant avoir deux états à la fois : excité et non excité. Au cours de la dernière décennie, les expérimentateurs de nombreux groupes à travers le monde ont fait fonctionner avec succès des fils quantiques et des portes à un qubit telle la porte de « Hadamard ». La difficulté actuelle est de faire fonctionner avec précision des portes à deux qubits et des fils quantiques en grande quantité.

Quoi qu'il advienne sur le plan expérimental, cela ne nous empêche nullement d'avancer sur le plan théorique. En collaboration avec Gilles Dowek, d'Inria, et en se fondant sur des recherches précédentes menées avec Vincent Nesme, de l'université de Grenoble, et Reinhard Werner, de l'université de Hanovre, nous avons ainsi développé une version des hypothèses de Gandy qui tient compte de la mécanique quantique. Principalement, cela signifie que nous avons remplacé le principe de densité finie de Gandy par l'hypothèse qu'un volume d'espace fini ne peut contenir qu'un nombre fini de qubits. Cela nous a conduits à une version quantique du théorème de Gandy, qui suggère une autre vision de l'Univers : celui-ci se comporterait comme la version quantique d'un automate cellulaire.

Dans ce type d'automate, l'évolution temporelle de t à t + 1 s'obtient en appliquant, de manière répétée à travers l'espace, une porte logique quantique sur des groupes de cellules voisines. Cependant, les automates cellulaires quantiques possèdent aussi toutes les spécificités inhérentes à la mécanique quantique. Les cellules peuvent se trouver dans des superpositions d'états. Au fil du temps, elles peuvent aussi s'intriquer avec d'autres cellules, éventuellement très éloignées.

Un exemple d'automate cellulaire quantique tridimensionnel est le modèle du « jeu de la vie quantique » que nous avons proposé. Dans celui-ci, chaque cellule peut être « vide », « pleine » ou dans la superposition des deux états. L'évolution de la grille est obtenue en appliquant une porte quantique sur des cubes de deux cellules de côté. Cette porte quantique que nous avons définie constitue la « règle du jeu ».

Évidemment, il y a un gouffre entre la construction d'un modèle théorique d'automate cellulaire quantique et son utilisation pour la compréhension de phénomènes réels. Mais si les versions mises à jour des hypothèses de Gandy sont vraies, alors nous pouvons en théorie décrire l'Univers comme un gigantesque automate cellulaire quantique. Dans cette vision, faire de la physique consiste donc à déduire le « programme » du vaste ordinateur quantique parallèle dans lequel nous vivons.

Règles universelles

L'approche conventionnelle pour trouver la règle du jeu n'est pas d'utiliser la théorie des automates cellulaires quantiques, ou tout autre modèle du genre, mais de sonder ces règles du jeu via des expériences de physique de plus en plus précises, du même genre que celles réalisées au Grand collisionneur de hadrons du CERN, à Genève. Cependant, nous croyons qu'il existe une autre méthode, complémentaire, pour identifier ces règles, et qui serait purement déductive. Premièrement, nous éliminons les règles trop simples, puisque nous vivons dans un univers complexe. Deuxièmement, nous pouvons remarquer que, dès lors qu'une règle est suffisamment complexe, elle devient capable de simuler toutes les autres règles, même les plus compliquées. Cette propriété s'appelle l'« universalité intrinsèque ».

Troisièmement, remarquons que, parmi les règles intrinsèquement universelles, il en est d'horriblement compliquées, et d'autres plus simples. Donc, si nous trouvons la règle intrinsèquement universelle la plus naturelle, nous pourrons l'utiliser pour trouver la manière la plus naturelle de simuler des phénomènes physiques.

Le « jeu de la vie quantique » que nous avons décrit est un automate cellulaire quantique intrinsèquement universel minimal. Reste à savoir si les phénomènes de la physique quantique peuvent y être encodés via les concepts que nous avons évoqués. De nombreux obstacles sont encore à franchir pour cela.

Problème de propagation

L'un des problèmes les plus criants provient du fait que les modèles d'automates cellulaires quantiques ne sont pas isotropes : dès que l'on considère une grille carrée, les signaux se propagent en général plus rapidement dans les quatre directions cardinales qu'en diagonale. De façon générale, les modèles qui dépendent fondamentalement de l'utilisation de la grille comme cadre de référence peuvent difficilement simuler la propagation par ondes, même s'il leur est souvent possible de les reproduire de façon approchée.

Un autre problème réside dans le fait que la physique numérique quantique n'intègre pas la relativité générale. Tout comme la physique numérique classique ne tenait pas compte, à son époque, des caractéristiques premières de la mécanique quantique. Aussitôt née, elle devra donc être modifiée.

Concernant ce dernier problème, certains spécialistes de la gravité quantique, parmi lesquels Fotini Markopoulou et Lee Smolin, de l'institut Perimeter, ont déjà fait une première proposition. Nous avons donc bon espoir qu'une nouvelle physique numérique quantique, et relativiste, émerge dans la prochaine décennie. Dans ces nouvelles théories, les concepts d'automates cellulaires quantiques et d'universalité intrinsèque auront vraisemblablement un rôle simplificateur important, à défaut de nous permettre de briller auprès des convives des restaurants lyonnais.

Ce texte est la traduction d'un article publié dans le numéro de juin 2012 du magazine Physics World.

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070714

L'ordre implicite de David Bohm

Ancien professeur du Birkbeck College de l'Université de Londres, David Bohm fut l'un des plus éminents physiciens théoriciens de notre temps et comptait à son actif plusieurs lois, dont la "diffusion Bohm" (plasma) et l'effet "Bohm-Ahranov". Bien qu'il ait travaillé sur la physique quantique et relativiste, s'intéressant de près aux propriétés de la matière, il s'est surtout passionné par les implications philosophiques de ces théories. Son oeuvre suscite un grand intérêt, tant par les solutions qu'il proposa à propos du statut de la réalité que par les polémiques qu'il souleva dans son non-conformisme à vouloir redéfinir notre façon de penser.

Physicien et philosophe, David Bohm avait trouvé le point d'articulation d'une nouvelle compréhension de l'univers : le holomouvement ou ordre implicite, une théorie alternative à celle des particules élémentaires que nous venons d’étudier. Il nous quitta en 1992.

Auteur d'une bonne dizaine d'ouvrages de vulgarisation, David Bohm parle de "plénitude" de l'univers comme s'il s'agissait d'une oeuvre traitant de la totalité des choses. Ce terme a quasiment une inspiration métaphysique car son idée est incommensurable. Pourtant, après réflexions, sa théorie semble pouvoir modéliser l'univers, mais elle reste controversée.

Sa conception du Monde, "en harmonie à l'intérieur de l'individu ainsi qu'à l'intérieur de la société comme tout" est très avant-gardiste et choc l'esprit mécaniste des chercheurs occidentaux. Ses positions non-conformistes ont été critiquées dans maints ouvrages. Son point de vue est intéressant car il permet de s'extraire du paradigme actuel qui domine la Science. Peut-être ses idées sont-elles en train de donner naissance à une nouvelle vision du Monde. Peut-être ne sont-elles que des élucubrations, mais dans ce cas il faudra que les physiciens parviennent un jour à unir toutes les interactions de la nature dans une seule théorie, formule universelle qui devrait également éluder tous les paradoxes de la physique dont le problème de la dualité de la lumière.

Pour Bohm la Science a perdu sa créativité dans la mesure où les chercheurs sont réticents à franchir les limites de leur ordinaire. Bohm est l'inventeur de la théorie de l'"ordre implicite" (invelopped order, hidden order). Cette hypothèse originale lui offre l'occasion de libérer Einstein et Bohr de leur inévitable confrontation. Mathématiquement exprimé, son concept impose que les particules sont entièrement déterminées à chaque instant par une description d'un ordre supérieur, bref des variables cachées. Cela permet d'apprécier à tout moment l'état du phénomène, la position et l'énergie des particules, levant toute ambiguïté sur d'éventuelles propriétés dualistes du rayonnement. Sans ultimatum, Bohm rejette les mots comme "particule" et "système" qui ne font qu'accentuer cette fragmentation et isole les théories les unes des autres. Bohm choisit trois analogies précises pour expliquer sa philosophie, des exemples qui sont seulement des analogies fait-il remarquer, leur correspondance avec l'ordre implicite étant limitée :

L'hologramme, pour expliquer que toute théorie fondamentale est sans signification car on ne peut jamais complètement réduire les phénomènes, tout point de l'image reflétant toute la réalité,

La goutte insoluble d'encre diluée dans la glycérine, pour prouver que la non-séparabilité ou la notion d'ordre implicite est continue,

Le poisson d'aquarium filmé sous deux angles différents, pour démontrer que les particules sont les projections d'une réalité multidimensionnelle.

Bohm et ses collègues s'attaquent à tous les paradoxes, qu'ils surviennent en relativité, en physique quantique, en cosmologie ou qu'ils débattent de l'évolution, du langage ou de la conscience. Pour chaque phénomène l'ordre implicite apporte une réponse, ce qui est déjà un succès en soi. Prenons quelques exemples.

L'ordre de nature supérieure

"Le holomouvement [l'ordre implicite] dit Bohm, indéfinissable et inmesurable implique que cela n'a pas de sens de parler d'une théorie fondamentale sur laquelle tout ce qui appartient à la physique pourrait trouver une base permanente, à laquelle tous les phénomènes de la physique pourraient être définitivement réduits".

A partir de ces trois analogies mécanistes, Bohm démontre que la perception immédiate d'un phénomène n'est qu'une approximation. Dans le cadre d'une description totale de la réalité, pour donner un sens à l'ordre implicite "nous devons dit-il, manifester conceptuellement certains ordres de mouvements plus vastes ". Tout est dans tout dit Bohm, la masse, l'énergie contiennent des informations sur l'univers tout entier (on retrouve le principe de Mach et le positivisme du Cercle de Vienne). Quand un son ou une lumière parvient jusqu'à nous, que la conscience les reconnaît, nos organes sensoriels sont confrontés à tout l'Univers. Nous devenons le sujet de notre étude, l'observateur s'observe. 

Pour Bohm, l'observateur et son objet d'étude sont les perceptions explicites d'un ordre implicite, "une subtotalité relativement autonome", comme le courant du Gulf Stream fait partie de l'océan. Cette théorie conduit au solipsisme, cette philosophie selon laquelle le Monde est dans l'esprit de celui qui l'observe. Y aurait-il une relation particulière entre le sujet et l'objet de son étude, le moi et autrui cher à Hegel ?

L'ordre implicite se retrouverait dans les structures éloignées de l'équilibre, les structures dissipatives de Prigogine. En abordant la thermodynamique, Bohm considère que le chaos et la turbulence ont également une structure fractale. Comme Mandelbrot l'a démontré, la complexité se ramène à utiliser de simples règles. Le complexe et le simple sont infiniment entremêlés. Leurs interférences créent la réalité, comme l'hologramme dans lequel le plus petit éclat contient toute l'image. Dans un phénomène dissipatif, les zones en régimes plus stables contiennent des bifurcations qui sont autant d'instabilités chaotiques. Ce phénomène de bifurcations est récurrent et prend la forme d'une arborescence sans cesse renouvelée.

Bohm prend d'autres exemples pour asseoir sa théorie. Le phénomène du Big Bang par exemple. Bohm nous rappelle que dès l'Antiquité, l'école de Parménide et de Zénon considéraient déjà l'espace comme un plénum, un espace plein plutôt que vide, point de vue que contestera Démocrite. Selon Bohm, au "point zéro" d'énergie d'une théorie quantifiée de la gravitation (Bohm applique en fait la théorie des quanta à la relativité générale), un centimètre cube d'univers contiendrait autant d'énergie que toute celle contenue dans la matière de l'univers connu. C'est l'émergence d'une petite "ride" à la surface de cette mer d'énergie qui aurait provoqué le phénomène de Big Bang.

Bohm inventa en 1957 le concept de "potentiel quantique" que l'on peut rapprocher de celui "d'énergie du vide" qui permet aujourd'hui - tiens, tiens ! - aux cosmologistes d'imaginer des théories de symétries locales ou globales qui expliqueraient les mécanismes de formation de l'univers à partir de fluctuations quantiques, thème sur lequel nous reviendrons largement.

Bohm prend d'autres analogies. Il cite l'exemple du soliton, également appelé "l'équation KdV". Il s'agit d'une onde solitaire qui, telle une ride à la surface de l'eau, peut voyager longtemps avant de se dégrader. Ce mascaret qui se forme notamment sur la Gironde en France (qu'on appelle bore sur la Severn en Angleterre, pororoca sur les affluents de l'Amazone au Brésil ou le Dragon Noir ou Argenté sur la Qiantang en Chine) se forme tant dans les cours d'eau à haut débit qu'en plein océan lorsque le rapport de la longueur d'onde sur la profondeur d'eau est approprié. C'est un effet qui se manifeste surtout durant les grandes marées. Nous pouvons également citer l'exemple des raz-de-marée ou des tsunamis. La description de ce type de phénomène est complexe car l'évolution d'ondes sinusoïdales de fréquences différentes crée des harmoniques, dont la crête résultante est complexe mathématiquement parlant. Mais celle-ci est temporaire car les perturbations du courant et d'autres facteurs finissent par la briser. Il doit donc exister une rétroaction sur les ondes sinusoïdales successives. Il s'agit de phénomènes non linéaires, où, passé un seuil critique les ondes sont en interactions les unes avec les autres.

Pour expliquer la dualité onde-corpuscule ou le paradoxe EPR, Bohm considère ces descriptions non pas comme des paradoxes mais comme l'émergence d'une plénitude indivise. Cette nécessité globale, qu'il appelle "holonomie" représente l'ordre caché. Voici un exemple.

Si deux images d'un poisson prises sous deux angles différents semblent représenter deux poissons différents, il existe néanmoins entre les deux images certaines corrélations. Quand l'un des poissons vire à gauche, l'autre vire à droite. Un observateur subtil découvrirait bientôt une réalité implicite : les deux images reproduisent un objet tridimensionnel. 

Cet ordre implicite permet également à Bohm d'expliquer le hasard et la nécessité de la vie. Ce qui semble aléatoire à notre niveau de perception est une réalité ordonnée à un niveau supérieur. Le hasard dit-il, comme le mouvement brownien cache un ordre de degrés illimité, fortuit, que la mécanique classique considère comme non déterminé par les conditions initiales. Si l'homme de la rue s'accommode de cette définition, Bohm considère qu'elle tend vers la même ambiguïté que la théorie quantique, pour renouveler sa proposition : nous devons "développer une nouvelle théorie qui impliquerait un nouvel ordre et une nouvelle mesure [..] cela nous mènerait à de nouvelles structures". Cette conception va très loin. Il imagine ainsi que le fait qu'une plante s'acclimate dans un nouveau site crée un ensemble d'états particuliers qui renforcent cette espèce, facilitant l'émergence des nouveaux germes. Ce renforcement implicite expliquerait non seulement la prolifération des espèces mais également les dons de certains d'entre nous pour la musique, les mathématiques ou la peinture. Bohm propose aux botanistes, aux biologistes et aux psychologues de confirmer son hypothèse. Mais d'ores et déjà ses détracteurs lui rétorquent que les mathématiques ont beau exister depuis 2500 ans, elles n'en restent pas moins aride pour chacun d'entre nous !  

La théorie de Bohm relevant plus de la "métaphysique" que des sciences exactes pour le moment, il envisage également un ordre implicite de la conscience qui serait celui de l'humanité.

Plusieurs philosophes et quelques physiciens ont déjà écrit avant lui qu'il existait une conscience globale de l'humanité. Bohm n'est pas franchement un idéaliste mais peut-être faut-il le considérer comme un surréaliste. Il rétorque à qui veut l'entendre que le corps et l'esprit ne sont pas deux choses distinctes, ni la même chose. Il s'agit plutôt des deux formes d'une même chose : l'enfouissement d'une réalité d'ordre supérieur. L'âme de l'homme serait-elle hors de l'espace-temps ? 

L'implicite poursuit Bohm, s'exprime dans toute réflexion intuitive, qui à l'instar du rayon laser de l'hologramme éclaire sous forme explicite les interférences de l'ordre implicite. Peut-être cet ordre implicite explique-t-il la prémonition de certaines personnes. S'il existe une conscience de niveau supérieur il y a peut-être un lien entre cet ordre implicite et notre "sixième sens".

Enfin, Bohm s'attaque au statut de la réalité. Admettons dit-il que la réalité soit non-linéaire. Cette impression s'explique parce que les ensembles de l'ordre implicite se "désenfouissent" à différents moments, leurs différents états donnant l'impression d'être discontinus. D'autres ensembles se désenfouissent dans l'explicite de façon continue. 

Mais tout ce verbalisme ne rapproche pas Bohm de la réalité scientifique. Il faut des preuves, et non seulement démontrer que le phénomène existe mais aussi coucher ces prédictions sur papier. S'il fallait confronter la théorie de l'ordre implicite de David Bohm aux lois de la physique, il y a au moins deux principes qui violent les processus physiques comme nous les connaissons aujourd'hui. Il s'agit des lois du mouvement et la non-localité, deux transgressions flagrantes du "sens commun" des physiciens.

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200413

UN SCIENTIFIQUE EN REBELLION

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La voix posée, le regard clair et rieur, Rupert Sheldrake navigue avec aisance dans ses souvenirs. Le biologiste va sur ses soixante-dix ans, il en paraît quinze de moins et sa mémoire restitue les événements les plus lointains avec une précision toute scientifique, épicée d’humour britannique. Au premier étage de sa maison londonienne, les murs sont tapissés de livres : sciences, philosophie, religion, histoire… L’ambiance cosy du lieu et le flegme de notre hôte feraient presque oublier son statut d’« hérétique » récidiviste. Il le doit à des idées qu’il défend sans relâche depuis trente ans : la nature est vivante, consciente, l’homme en fait partie intégrante, et la science matérialiste se trompe sur la nature de son objet. En 1991, il écrivait : « Reconnaître que la nature est vivante exige une révolution dans la manière dont nous menons nos existences. Et il n’y a pas de temps à perdre. » Signe des temps, les premières copies de son dernier livre The Science Delusion (qu’on pourrait traduire par « la science aveuglée »), paru au début de l’année, se sont vendues en quatre jours.
Très jeune, il a lui-même découvert, puis entretenu, une « connexion consciente » avec la nature. L’un de ses premiers souvenirs marquants remonte à l’âge de 4-5 ans. ll se trouvait chez sa grand-mère, elle-même issue d’une famille de producteurs d’osier des environs de Newark-on-Trent. Tout près de la maison, il y avait une rangée de saules d’où pendaient des câbles rouillés. Il demanda à un oncle pourquoi ces arbres se trouvaient là : « Il m’expliqua que c’était autrefois une palissade faite de pieux qui avaient repris vie et étaient redevenus des saules. J’étais émerveillé. »
Cet émerveillement précoce se mue en passion. La propriété familiale de Newark est transformée en parc zoologique, où le jeune Sheldrake héberge, entre autres, des pigeons, un choucas, un chien, des tortues, des chenilles, un lapin et des poissons. Il est encouragé par son père, « un naturaliste à l’ancienne », chimiste, herboriste et fin connaisseur des plantes médicinales, premier inspirateur du futur biologiste. Il lui fait non seulement découvrir toutes sortes de plantes et d’animaux, mais aussi nombre de sites anciens et sacrés. S’il y a à la maison un laboratoire avec un microscope, le père Sheldrake est convaincu que « tout ne se réduit pas aux molécules ». Une leçon que son fils n’oubliera jamais. Pour Rupert Sheldrake, la nature c’est la vie, et la biologie une vocation qui coule de source. Dans la pratique, les choses ne sont pas si simples. A 17 ans, il termine ses études secondaires. Ayant quelques mois devant lui avant d’entrer à Cambridge, il trouve un emploi de technicien dans le laboratoire d’une entreprise pharmaceutique. Ce qu’il ne sait pas en acceptant le job, c’est qu’il s’agit d’un laboratoire de vivisection. « Chaque semaine, on voyait arriver des centaines de rats, de souris, six chats, parfois un chien. On pratiquait sur eux des expérimentations, on les empoisonnait, et c’était mon travail de tuer ceux qui survivaient aux tests. » Une tâche qu’il déteste : « Il y avait une énorme tension entre ce que je ressentais pour ces animaux et le fait de devoir les traiter comme des objets, à jeter une fois utilisés. » Il fait part de ses doutes à ses collègues, qui le rabrouent : « C’est pour le bien de l’humanité que nous faisons cela. Vous ne devriez pas vous attacher à ces animaux. L’émotion n’a pas sa place en science. »
Cette réponse n’apaise pas ses doutes, ses études à Cambridge non plus. Son diplôme de biochimie en poche, il obtient une bourse pour aller étudier la philosophie des sciences à Harvard durant un an. « J’essayais de comprendre pourquoi la science était ce qu’elle était. Si elle ne pouvait pas être différente, je n’étais pas sûr de vouloir continuer. » Mais il persévère en étudiant les plantes, avec un succès grandissant. Ses découvertes sur l’auxine, une hormone de croissance végétale, « font aujourd’hui partie intégrante du corpus de la biologie moléculaire ». Ses travaux sur la régénérescence des cellules sont publiés en 1974 dans Nature, la grande revue scientifique.
(...)
Mais une autre histoire est en train de s’écrire en marge de cette carrière brillante et conventionnelle. Car Rupert Sheldrake n’est pas un rat de laboratoire uniquement préoccupé par ses tubes à essai. Dès que l’occasion se présente, il explore de nouveaux horizons. En 1968, il passe un an à l’université de Malaya, en Malaisie. Il en profite pour aller en Inde, où il découvre « un monde totalement différent de tout ce que j’avais pu connaître jusqu’alors ». Il rencontre des yogis et des saints à Bénarès, la ville sacrée sur le Gange. Dans la foulée, il se rend au Sri Lanka où il visite des monastères bouddhistes.
Le vent de la contre-culture qui souffle au début des années 70 attise sa curiosité. De retour en Angleterre, il s’intéresse aux psychédéliques. Sa première balade sous LSD dans les jardins de Cambridge lui laisse un souvenir inoubliable. « J’ai vu les plantes d’une manière totalement nouvelle, des champs et des flux d’énergie dont je n’aurais pas en temps normal soupçonné l’existence. » Ne s’agit-il pas d’hallucinations sans signification ? « J’ai pensé que cela révélait quelque chose de réel sur la nature de la conscience et de l’esprit en général.» Amateur de philosophie, il se plonge dans les concepts hindouistes et pratique la méditation transcendantale à partir de 1971. « La conscience était bien plus vaste que tout ce que mon éducation scientifique m’en avait laissé entrevoir », conclut-il de cette période.
Décidément attiré par l’Inde, il accepte un poste dans un institut de recherche à Hyderabad, où il travaille à améliorer le rendement des cultures de pois. A la croisée entre Inde du Nord et du Sud, Hyderabad est un lieu d’histoires et de légendes. Plutôt que de s’installer dans une villa moderne, Sheldrake préfère louer l’aile vide d’un palais décati, propriété d’un rajah, situé en haut d’une colline. Les terrasses sont cassées, les fontaines sans eau tombent en ruine, mais la vue sur le lac est splendide. Cerise sur le gâteau, il déniche chez un loueur de piano du temps de la colonisation anglaise un instrument en état de marche. Chaque jour, les accords de Bach et de Scarlatti résonnent dans le palais, réveillant le souvenir d’anciennes splendeurs.
C’est dans cette ambiance inspirante que ses théories prennent peu à peu forme. Qu’est-ce que la mémoire ? Comment se transmet l’information dans une espèce ? Deux auteurs français catalysent sa réflexion : Marcel Proust dont il dévore la traduction anglaise d’A la recherche du temps perdu, et le philosophe Henri Bergson dont les ouvrages Matière et mémoire et L’évolution créatrice lui paraissent pénétrants, « en particulier son idée que la mémoire n’est pas stockée dans le cerveau mais qu’elle est transférée à travers le temps ». L’idée de la résonance morphique, centrale dans la pensée de Sheldrake, découle de ces lectures.
Nous sommes en 1978. Il est prêt à écrire son premier livre. Reste à trouver un coin tranquille. Le père Bede Griffiths lui offre l’hospitalité de son ashram bénédictin. Les prières, les repas, les chants et les méditations rythment le travail d’écriture. La pierre angulaire de la théorie est l’hypothèse du champ morphique. Le champ morphique, du grec morphé qui signifie « forme », est un champ d’information qui relie entre eux les membres d’une même communauté. « Qu’il s’agisse de poissons dans un banc ou d’une meute de loups, il y a un champ qui les relie. Quand ils se séparent, le champ s’étend à la manière d’un élastique et continue de les lier », explique Rupert Sheldrake. Ce champ d’information serait donc un « lieu » de connexion instantanée entre ses membres, quelle que soit la distance qui les sépare. Pour Sheldrake, « chaque espèce, y compris l’espèce humaine, a un champ. »
Dans le champ d’une même espèce, l’information est transmise par un mécanisme de « résonance morphique », qui suppose un passage d’information sans support matériel. Plusieurs phénomènes confortent cette hypothèse, par exemple les changements de comportements au sein d’une espèce dispersée sur plusieurs continents ou encore le vol de nuées d’oiseaux qui tous changent simultanément de direction. La théorie de Sheldrake conteste le rôle central de l’ADN, qui n’est que la matière première de la construction du vivant. Le plan des espèces, en perpétuelle évolution, est dans le champ. De génération en génération sont transmis des gènes, qui sont matériels, et des champs morphiques, non matériels, lieu d’une transaction continuelle entre héritage du passé et créativité.
(...)
Le livre intitulé A New science of Life paraît en 1981. Durant les trois premiers mois, il suscite de l’intérêt et fait l’objet de discussions sérieuses. Jusqu’à cet éditorial incendiaire publié en une de Nature : A book for burning (« un livre à brûler ») Le rédacteur en chef de la revue Sir John Maddox estime que « Sheldrake mérite d’être condamné dans les mêmes termes et pour les mêmes raisons qui poussèrent le pape à condamner Galilée : c’est de l’hérésie ».
Rupert Sheldrake savait que la publication de son livre représenterait « un pas irréversible ». Biologiste reconnu, à peine âgé de quarante ans, il aurait pu envisager une confortable carrière d’expert international, ou encore poursuivre ses travaux à Cambridge et briguer la direction d’un institut. Avec l’article de Nature, l’alternative s’impose radicalement : à moins de renoncer à ses idées, le biologiste sera excommunié.
En faisant l’hypothèse que l’esprit n’est pas contenu dans le cerveau et que la mémoire n’est pas stockée sous forme de traces matérielles, Sheldrake contredit deux dogmes de la science matérialiste, jamais prouvés mais implicites. Certains physiciens sont plus ouverts à ces thèses que les biologistes. Et pour cause : depuis plusieurs décennies, la physique quantique a détruit l’illusion d’une matière solide et inerte, existant indépendamment de son observateur. Quant à la théorie de la relativité, elle a définitivement changé l’approche du temps et de l’espace. En 1982, David Bohm, physicien réputé, dialogue avec Sheldrake sur les convergences entre la théorie des champs morphiques et ses propres conceptions du temps et de la conscience. Mais l’entrée officielle de la physique quantique en biologie n’aura lieu que trois décennies plus tard.
En attendant, « je suis devenu quelqu’un de dangereux à fréquenter » s’amuse Sheldrake. Il ne perd ni ses amis scientifiques, ni son poste à Cambridge. Mais la mise au ban est bien réelle. « Il fallait pas mal de courage pour m’inviter à donner une conférence, car il se trouvait toujours quelqu’un pour dire que ma venue allait discréditer l’institution. » Ses projets de recherche ne trouvent plus de financement. Il constate aussi une forme de schizophrénie chez des scientifiques intéressés par ses idées en privé, mais qui ne le soutiennent pas en public.
(...)
La controverse n’effraie pas Rupert Sheldrake. « Le soir au dîner, il n’aimait rien tant qu’un bon débat sur une théorie avec laquelle il était en désaccord », se souvient un anthropologue hébergé chez lui il y a quelques années. Loin de faire machine arrière, Sheldrake endosse le costume d’hérétique, et s’en fait une armure. Irréductible, l’enfant chéri de Cambridge et du prestigieux Clare College décide d’appuyer sur « les points d’acuponcture de la science ».
S’aventurant hors des champs morphiques, il s’intéresse à la télépathie chez l’homme et l’animal. Dans son livre Ces chiens qui attendent leur maître, paru en 2000, il relate ses études sur des animaux qui semblent pressentir le retour de leur propriétaire à plusieurs kilomètres de distance. Le livre, « qui correspond à l’expérience des gens », rencontre son public. Le biologiste s’intéresse également à la télépathie chez l’être humain, et met au point des expériences simples et peu coûteuses qui permettent d’appréhender le phénomène.
Pour la communauté scientifique, Sheldrake est définitivement perdu. Ce dernier défend son approche : « Pour le monde académique, la télépathie est un tabou et les sceptiques se font un devoir de jouer les sentinelles pour écarter toute découverte positive à ce sujet, expliquait-il lors d’une conférence. Mes recherches sur les animaux montrent que la télépathie est naturelle, et non pas surnaturelle. Mais les gens ont peur parce qu’ils pensent que si la télépathie existe, il faudra croire en Dieu et que le pape va débarquer par le prochain avion. »
Après le tsunami de décembre 2004, lorsqu’une équipe de recherche internationale se met en place pour étudier les moyens de prévenir de telles catastrophes, il suggère au représentant britannique de consacrer une petite part du budget – moins de 1 % – au comportement animal. Les médias internationaux ont en effet rapporté que des animaux de plusieurs espèces s’étaient mis à l’abri bien avant la déferlante. « Ils m’ont répondu que ce n’était pas de la science, mais du folklore. Leur programme visait à essayer de donner des avertissements en cas d’imminence de tsunami. « Et vous n’accordez aucune attention aux animaux qui donnent ce type d’avertissement, préférant vous concentrer sur des solutions technologiques onéreuses. » Pour moi, c’est de l’aveuglement, voire de la stupidité ! »
Dans son dernier livre, il réitère sa proposition d’étude des prémonitions animales. Quand Sheldrake pense qu’une idée est valable, il persiste. « Sinon, dit-il, je sais qu’il ne se passera rien. » Pour lui, l’enjeu va bien au-delà d’une controverse entre scientifiques. « Lorsque j’ai publié mon livre en 1981, le combat était alors essentiellement théorique. Mais je me suis vite rendu compte que la façon mécaniste de penser la nature était en train de s’étendre à l’ensemble du monde, et de créer la crise environnementale que nous affrontons aujourd’hui. » Penser le monde comme un organisme vivant, nous reconnecter aux expériences intuitives vécues en lien avec la nature, approfondir notre conception de l’humain... A ses yeux, ce type d’évolution pourrait être salutaire.

Selon lui, il est temps que la science s’affranchisse du matérialisme, une idéologie élaborée au cours des quatre derniers siècles, dont les présupposés, trop souvent présentés comme scientifiques, sont en réalité au service d’une vision du monde qui montre aujourd’hui ses limites. A adhérer aveuglément au mythe du surhomme scientifique épris de vérité et au-dessus de toutes les passions, nos sociétés laissent en fait des intérêts divers, idéologiques et financiers, restreindre le champ de la science, et orienter les choix et les décisions. Dans le domaine de la médecine par exemple, les compagnies pharmaceutiques ont breveté de nombreux médicaments à l’efficacité douteuse, parfois nocifs, qu’elles ont sur- vendus à grand renfort de publicité, en manipulant la caution scientifique.
Contrairement aux précédents, The Science Delusion, qui développe ces thèmes, a été plutôt bien accueilli par la critique. S’il fait aussi l’objet de commentaires acerbes, certains indices suggèrent que le vent est en train de tourner. Suite à la parution du livre, le magazine britannique The Architectural Review a publié un article de Sheldrake dans sa rubrique The Big Rethink, consacrée aux visions novatrices. Lors d’un séminaire de psychologie à Cambridge, plusieurs étudiants ont été enthousiasmés par ses idées, au point que la discussion s’est poursuivie au pub.
Pour Sheldrake « cette ouverture fondamentalement nouvelle » est d’abord liée à l’essoufflement d’une vague d’athéisme militant, dont la figure de proue est le biologiste Richard Dawkins, auteur de l’essai Pour en finir avec Dieu. « Les attaques ont été extrêmement agressives envers tout ce qui ne cadrait pas avec cette conception limitée de la science et de la raison » estime Sheldrake, et « le public a pris conscience du dogmatisme de certains scientifiques ». Ensuite, l’effondrement des certitudes dans les domaines politique et économique a révélé le besoin « d’une nouvelle façon de penser ».

S’agit-il pour autant de ramener Dieu au coeur de l’équation ? « Je suis un scientifique et j’aime la science » martèle Sheldrake. Lui-même adhère à une spiritualité hors des dogmes, une sorte de panpsychisme, et rejette la notion de surnaturel. « Ma propre vision s’apparente à du naturalisme, une doctrine selon laquelle tout est naturel. Je pense qu’il y a de la conscience dans le soleil, le système solaire et la galaxie, comme il y en a dans un proton, un électron, un atome, ou en nous-mêmes. Il s’agit de différents types de conscience bien sûr ; et il y a aussi dans l’univers un esprit cosmique ». Cet esprit cosmique est-il Dieu ? Ce serait alors « un dieu naturel », qui peut être expérimenté par la conscience. D’ailleurs, conclut le biologiste, « un dieu d’une autre sorte n’aurait aucun intérêt ».

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120413

Ervin Laszlo : Vers une nouvelle vision du monde

A partir des évolutions scientifiques contemporaines, et en particulier des découvertes en physique quantique, le philosophe Ervin Laszlo a élaboré une nouvelle vision du monde. L’individu n’est plus « maître et possesseur de la nature », mais retrouve une cohérence avec son environnement.

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Qu’est-ce que la physique quantique a apporté à votre compréhension du monde ?
Ervin Laszlo : Un niveau plus profond de réalité. En physique classique, il y a des atomes qui bougent, qui sont en relation les uns avec les autres, mais il n’y a pas cette profondeur. Or, sous l’espace-temps newtonien se passent des choses qui sont le fondement de ce qui se passe au-dessus. Aujourd’hui, on sait qu’on ne sait pas ce que c’est, et on cherche à comprendre. L’un des aspects les plus remarquables de ce niveau profond de réalité, c’est la connexion universelle, le fait que toutes les choses soient en rapport direct et instantané avec toutes les autres. Il n’y a pas de séparation absolue, de phénomène purement local. Toutes les choses sont liées entre elles, à un niveau profond. C’est une vision du monde qui diffère fondamentalement de celle de la causalité newtonienne.

Source INREES

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