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D’une vérité spirituelle à une vérité athéiste

L’évolution de la notion de vérité scientifique.  De la vérité spirituelle à la vérité athéiste

Troisième partie 

Dans cette partie, nous allons examiner les conséquences de la rupture entre l’entendement humain et le monde provoquée par la critique kantienne qui a transformé la vérité scientifique, d’une vérité spirituelle à une vérité athéiste. Ces conséquences sont la dilution de la notion de vérité, sa rupture avec la réalité ainsi que la crise du rationalisme.

  1. La rupture avec la réalité
  •  La critique des antiréalistes

Les philosophes occidentaux se sont rendu compte de la rupture avec la réalité. Les constructivistes comme Bas van Fraassen, les relativistes et les pragmatiques ont considéré que le réalisme ne tenait pas.

Arthur Fine a déclaré de manière solennelle : « le réalisme est mort. Sa mort a été annoncée par les néopositivistes qui se sont rendu compte qu’ils pouvaient accepter tous les résultats de la science, y compris tous les membres du zoo scientifique, est néanmoins déclarer que les questions soulevées par les assertions d’existence du réalisme étaient de simples pseudo-questions[1] ».

C’est vraiment l’évolution de la science qui remet en cause, selon ces courants de pensée, la vision selon laquelle la science actuelle nous donne une image vraie du monde parce que l’idée d’évolution et de changement réduit les théories scientifiques à de simples instruments de calcul et de prédiction et non de théories décrivant le monde.

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Selon Bas van Fraassen, la science ne vise tout au plus que « sauver les phénomènes » à travers un processus continuel de perfectionnement et d’amélioration[2]. C’est ce qu’il appelle l’adéquation empirique. La science ne peut viser que l’adéquation empirique avec les phénomènes qui dédouane les scientifiques de croire que leurs théories soient vraies et que les entités qu’elles décrivent soient réelles.

Il y a également l’induction pessimiste. Selon ce principe, de nombreuses théories scientifiques se sont révélées comme fausses par le passé. Une telle discontinuité dans l’évolution de la science nous incite à inférer que les théories actuelles peuvent subir le même sort et il n’est donc pas naturel qu’on puisse affirmer qu’elles sont vraies.

Par ailleurs, les théories scientifiques sont instables. Ceci est connu chez les philosophes sous le nom de discontinuité de l’évolution scientifique ou d’incommensurabilité des paradigmes scientifiques[3]. Etant donné que les théories laissent place à d’autres théories, il devient difficile d’admettre qu’une théorie donné soit reconnue par les scientifiques comme étant fondée et ne soit pas dépassée à son tour.[4].

Par conséquent, nous ne pouvons pas croire qu’une théorie est vraie sur un plan absolu.[5].

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De manière plus précise encore, des concepts ont été remplacés par d’autres concepts et les anciens concepts perdent leur importance et deviennent soient des reliques du passé, soit des cas particuliers et très limités englobés par les nouveaux concepts qui deviennent fondamentaux.

On voit bien que l’accès au réel dans la science moderne pose un problème. Cette situation est devenue plus prononcée avec la mécanique quantique.

  • L’invalidité de la notion de structure dans la compréhension du monde

Dans une tentative peut être inconsciente, voire désespérée de sauver les théories fondamentales ou plutôt le postulat selon lequel les théories approchent la vérité, totalement ou approximativement, la réflexion a été portée non plus au contenu de ces théories mais simplement et uniquement aux relations et aux structures qu’elles dénotent.

C’est Henri Poincaré qui a inauguré ce grand courant de pensée qu’est le réalisme structurel. Lorsque ce dernier a commencé à réfléchir à la réalité objective, il a découvert qu’elle se limitait toujours à la structure et dans les relations.

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« Pour Poincaré, ce qui est objectif est uniquement ce qui est ou peut être commun à tous les esprits connaissant, réside uniquement dans les rapports, et non dans le contenu[6]».

Depuis cette déclaration, une vaste littérature a vu le jour autour du réalisme structurel. Ce dernier est une position métaphysique dominante aujourd’hui qui vise à résoudre le problème de l’inaccessibilité cognitive aux propriétés physiques intrinsèques.

Le réalisme structurel puise certaines connaissances empiriques des théories de la physique. Par exemple, les relations d’intrication de la mécanique quantique sont un argument physique de taille pour le réalisme structural.

La mécanique quantique nous enseigne qu’il existe dans le monde microscopique des corrélations entre les systèmes quantiques ainsi que des superpositions entre les états quantiques. Ces situations prennent le nom de phénomène d’intrication quantique. Nous avons donc affaire à des relations entre les systèmes quantiques et non à des propriétés intrinsèques. Ainsi les relations d’intrication sont l’objet principal du réalisme structural. Steven French et James Ladyman affirment dans ce sillage que tout ce qui existe dans le monde quantique ce sont les relations d’intrication[7].

Le deuxième argument physique du réalisme structurel est lié aux relations spatio-temporelles.

Selon la théorie de la relativité générale, le champ métrique n’est pas séparé de l’espace-temps physique. La gravitation qui est représentée par le champ métrique est identique à la courbure de l’espace-temps. Par conséquent, l’espace-temps ne possède pas de propriétés intrinsèques qui seraient indépendantes du champ métrique.

Les notions de relations et de structure sont devenues dominantes dans le réalisme structurel en raison de la difficulté ontologique d’identifier un système quantique ou un objet quantique aux notions classiques de particule et de champ.

L’interprétation basée sur la notion de champ soulève des difficultés qui entravent la notion de champ quantique : le champ quantique est une « perversion » de la notion de champ classique étant donné qu’un champ quantique fait correspondre à chaque point de l’espace-temps non pas une quantité physique mais une entité mathématique abstraite qui représente le type de mesure que l’on peut effectuer.

De même, Il n’est pas facile de croire que l’univers soit composé de particules si on stipule que la localisation, l’individualité et le comptage sont des éléments importants étroitement liés au concept de particule.

Mais en réalité le réalisme structurel ne tient pas par lui-même. Selon le mathématicien Newman évoquer la structure d’une collection définie de choses n’a pas de sens. Il n’y a aucune information importante concernant l’ensemble A hormis le fait que son nombre cardinal figure dans une proposition selon laquelle il existe un système de relations dont A représente un champ dont la structure est déterminée une fois pour toute.

Pour n’importe quel ensemble A, un système de relations entre ses membres peut être déterminé et qui possède une structure compatible avec le nombre cardinal de A.

Cette critique remet en cause le postulat réaliste selon lequel il existe des structures abstraites qu’il est possible de connaitre et qui soient les seules réalités ontologiques du monde physique. En fait, au-delà de la critique mathématique de Newman, les structures ne permettent pas de faire abstraction des propriétés intrinsèques et des relata qui sont de nature causale.

Pour résumer la critique de Newman, il suffit juste d’affirmer la trivialité des structures abstraites de Russel. Cette critique s’attaque à toute approche visant à limiter le champ de notre connaissance aux propriétés purement structurelles ou propriétés d’ « ordre supérieur » (high order) comme l’évoque A. Chakravartty par opposition aux propriétés de premier degré (de nature intrinsèque)[8].

Cette distinction entre les propriétés du monde physique est très importante. Newman (1928) a affirmé à ce propos que c’est seulement en portant notre connaissance sur ce type de propriétés en opposition à une simple allusion à leur existence et à une connaissance des propriétés structurelles de second ordre qu’on peut distinguer entre les manifestations substantielles des structures par opposition aux structures triviales de Russel. En prenant l’exacte mesure de cette distinction, Chakravartty a adopté un semi-réalisme qui met l’accent sur l’importance des propriétés de premier ordre.

Un autre auteur, Redhead (2001) distingue entre les structures abstraites et les structures concrètes. Les structures abstraites sont celles de Russel alors que les structures concrètes sont le résultat des relations entre les propriétés de premier ordre.

Toutefois, le réalisme structurel ontique est une position métaphysique intenable en raison de l’impossibilité de réduire le monde physique à des structures abstraites. Psillos a démontré que la notion de structure n’est pas pertinente parce qu’elle occulte quelque chose de différent de la structure. La structure est une notion trop abstraite qui ne s’accorde avec la variété empirique[9].

Par exemple, un ensemble d’objets peut avoir n’importe quelle structure : il peut avoir une structure W qui serait isomorphe à n’importe quelle structure, disons W1[10]. Des ensembles différents d’objets peuvent avoir la même structure: une notion arbitraire déjà critiqué par Newman. De plus, une structure dépend des propriétés qui sont contenues dans un système physique. Selon Psillos, le fait que certaines relations et non pas d’autres déterminent la structure d’un système n’est pas une caractéristique structurelle.

Ainsi, il faudrait distinguer entre les structures ante rem qui sont abstraites et indépendantes des relations et des propriétés et les structures in rem qui n’existent que parce qu’il y a des systèmes prédéfinis aux structures[11]. Par ailleurs, les structures ante rem conduisent à une régression à l’infini parce qu’il n’existe aucune structure privilégiée : chaque structure et relative et isomorphe à une autre structure.

Il peut sembler normal que la solution aux difficultés soulevées par l’abstraction des structures soit de se pencher sur les relations causales et les relata. Ce qui amène à s’appuyer sur la notion de propriété physique.

Toutefois, on va voir dans la section suivante que les notions de propriété causale des particules, voire même la notion de particule physique ont été critiquées par d’éminents physiciens qui ont tenté de remplacer ces notions par des concepts encore plus abstraits.

  • Les incertitudes ontologiques de la physique atomique
  1. Heisenberg, influencé par les travaux théoriques de Dirac sur l’antimatière et la découverte expérimentale des positrons a proclamé l’abandon de la loi de conservation du nombre de particules[12]. « Par exemple, nous pouvons affirmer que l’atome d’hydrogène ne contient pas nécessairement qu’un proton et un électron. Il peut contenir provisoirement un proton, deux électrons et un positron[13]».

Il affirme encore : «Même si….les quarks sont supposés réels, nous ne pouvons pas dire que le proton est composé de trois quarks. Nous pouvons même affirmer qu’il est composé temporairement de trois quarks….Toutes ces configurations peuvent exister au sein d’un proton. Plus encore, un quark peut être composé de deux quarks et d’un antiquark[14]. »

Ce que Heisenberg remet en cause précisément c’est le concept de particule élémentaire. Sa réponse à une telle situation confuse consiste à remplacer le concept de particule élémentaire par le concept de groupe fondamental de symétrie[15].

  1. Shrader-Frechette a développé un argument[16] selon lequel la physique des hautes énergies a atteint un stade de crise et qu’un nouveau paradigme est désormais nécessaire. Cet argument est basé sur l’examen de deux évènements qu’on peut qualifier, en recourant à la terminologie de Thomas Kuhn, de révolution scientifique: l’ancien paradigme, celui de l’atomisme et de la particule n’est plus pertinent. Il ne parvient plus à résoudre les problèmes posés par la recherche moderne en physique des particules.

La physique des particules n’est plus, selon cet argument, une discipline consistante sur le plan interne. Ses difficultés sont devenues tellement importantes qu’une révision fondamentale de certains concepts est désormais nécessaire[17].

Le premier indicateur de cette crise de l’atomisme est l’absence d’un critère clair pour la définition du caractère élémentaire des particules. Il n’y a plus de méthode précise pour définir une particule élémentaire.

Les physiciens considèrent qu’une particule est élémentaire si elle n’est pas composée d’autres particules. «Mais alors pourquoi appelle-t-on le proton, l’électron, le photon, le neutrino et leurs antiparticules qui sont stables et ne se désintègrent pas, des particules élémentaires»[18].

Par ailleurs, si une « particule fondamentale» est un nom-type d’entités partageant des caractéristiques communes, alors il est difficile de savoir pour quelle raison certaines entités sont des particules et d’autres pas et pour quelle raison les particules élémentaires qui sont considérées comme telles ne partagent pas des caractéristiques communes[19].

Par exemple, il est difficile d’admettre une différence entre les particules et les “résonances”. La différence ne porte que sur les temps de désintégration. Les résonances se désintègrent rapidement en d’autres particules instables et sont représentés dans des pics de graphes des expériences[20]. Il y a également les particules virtuelles qui sont considérées comme des particules alors qu’elles sont émises à partir des particules réelles. Elles disparaissent avant même qu’elles soient absorbées.

Les lois de conservation ne permettent pas de définir le terme particule élémentaire en raison du fait que les particules élémentaires n’obéissent pas toutes à ces lois. Les particules qui appartiennent à la classe des fermions sont créées et annihilées en étroite relation avec des antiparticules appartenant à la même classe. De même, les classes des baryons et des mésons (qui entrent en jeu dans les interactions fortes) sont supposées faire l’objet de la conservation de l’isospin 1, de la parité et de la parité de charge.

Mais la classe des leptons n’obéissent pas à ces mêmes lois de conservation. De l’avis des physiciens, les particules qui entrent en jeu dans les interactions fortes violent la parité[21].

Il s’avère donc que les concepts les plus solides des théories de la physique sont susceptibles d’une remise en cause comme l’ont l’été déjà les concepts d’espace et de temps lors du passage de la théorie newtonienne à la théorie de la relativité.

De la même manière, la notion de particule n’a plus aucune pertinence en mécanique quantique. On se rend compte de la présence de notions purement métaphysiques et ontologiques que rien n’assure de leur réalité et de leur existence empirique.

On a un exemple significatif avec ce qu’on appelle la rupture entre la mécanique classique et la mécanique quantique. Les concepts théoriques le plus robustes de la mécanique classique ont été remis en cause par la physique des quanta. La physique classique repose, selon Einstein, sur quatre principes[22]:

  1. Pas de localisation : les systèmes physiques fondamentaux sont localisés en des points ou des régions arbitrairement petites de l’espace-temps. Ils possèdent toujours une position bien définie dans l’espace et dans le temps.
  2. Séparabilité des systèmes : les systèmes physiques revendiquent une existence indépendante les uns des autres à condition qu’ils soient séparés spatialement.
  3. Action locale.

La mécanique quantique a marqué une rupture avec la mécanique classique en remettant en cause ces trois principes. Selon cette mécanique,  il n’y ni localisation[23], ni séparabilité, ni individualité des systèmes quantiques.

Il y a même un fossé en matière d’ontologie entre la physique classique et la physique quantique. Selon cette dernière, on ne parle même plus de particule mais de système quantique, ce qui signifie qu’il n’existe plus d’individualité des systèmes quantiques.

Bien plus grave encore, la physique quantique se transforme aujourd’hui en une théorie de l’information quantique qui consacre une rupture définitive avec le réalisme et les théories de principe de la physique.

  • L’incapacité de la mécanique quantique à décrire la réalité dans sa profondeur ontologique et son retranchement à la théorie de l’information quantique

 Les physiciens ont réalisé qu’au lieu de percer le secret des phénomènes de l’infiniment petit, il serait plutôt plus judicieux d’exploiter les informations provenant des phénomènes quantiques dans le but de développer de nouvelles technologies.

La révolution de l’information quantique est le résultat d’un renversement de position : Niels Bohr, l’un des plus grands fondateurs de la mécanique quantique avait conscience que les concepts quantiques comme la fonction d’onde possèdent une nature mathématique et que la réalité des phénomènes quantiques resterait à jamais cachée.

Cette position est devenue presque rédhibitoire jusqu’au moment où un groupe de physiciens ont remplacé le mathématisme positiviste de l’école de Copenhague par une science de l’information quantique.

Au lieu d’interpréter la nature mathématique des concepts quantiques, ces physiciens ont préféré se limiter à une exploitation de l’information quantique et de ne retenir de la mécanique quantique que les informations collectées. Les concepts quantiques sont devenus alors des concepts informationnels plutôt que métaphysiques ou mathématiques.

C’est à ce moment que le qubit est devenu une entité mathématique permettant de stocker de l’information. L’utilité du qubit est clairement révélée dans le nombre infini d’informations qu’il peut stocker.

Le travail le plus avancé dans le domaine de l’information quantique est matérialisé par un théorème appelé (CBH) conçu par Clifton, Bub et Halverson (2003) et qui conçoit  la théorie quantique en termes de théorie de l’information.

Sur le plan philosophique, le théorème stipule que la théorie quantique doit être considérée comme une théorie de principe sur l’information quantique et non une théorie constructive relative à la dynamique des systèmes quantiques[24].

Selon ce théorème, trois principes basés sur les contraintes des processus de l’information devraient régir la théorie informationnelle quantique : pas de transfert, pas de transmission et pas d’obligation en matière de bits d’information.

A partir de ces principes, Bub (2004, 2005) a lancé trois hypothèses[25] : 1/La théorie quantique aborde les possibilités et les impossibilités du transfert d’informations plutôt que la dynamique de la fonction d’onde ou celle des particules quantiques. 2/Tenant compte de ces trois contraintes théoriques, n’importe quelle théorie sur les phénomènes quantiques doit être empiriquement équivalente à une théorie quantique de l’information.

Dans un article important (2005), Bub a décrit la signification philosophique du théorème CBH en le comparant au passage des théories constructives de Lorentz et de Fitzgerald sur le mouvement dans l’éther à la théorie de principe d’Einstein sur la relativité qui prévoit un formalisme géométrique abstrait de l’espace-temps de Minkowski[26].

Le théorème CBH sur les contraintes de l’information permet de supposer qu’aucune théorie constructive sur les phénomènes quantiques n’est possible et qu’une telle théorie satisfaisant les trois principes du théorème ne peut pas être empiriquement distinguée d’une théorie quantique classique[27].

En fait, la tendance générale qui se cache derrière les concepteurs de ce théorème est de considérer la théorie de l’information quantique représentée par le théorème CBH de théorie de principe et de la distinguer d’une théorie constructive. Les théories classiques de la mécanique quantique comme la théorie de Böhm sont donc considérées comme des théories constructives[28].

Ils en tirent une conséquence importante qui représente un tour de force philosophique : il est nécessaire de rejeter la théorie de Böhm et de lui préférer la  théorie de l’information quantique[29].

Mais cette évolution de la théorie de l’information quantique qui a pris son essor au début de l’année 2000 et dont le point de départ est l’analyse des contraintes subies par l’information quantique, repose sur un une attitude qui consiste à un renoncement définitif de toute théorie quantique à une description satisfaisante de la réalité du monde physique. Au lieu que ce soit un progrès pour la théorie quantique, cette évolution est en fait une régression pour la recherche théorique vis-à-vis de laquelle l’expérience est neutre.

Au-delà du succès de la découverte des algorithmes (comme l’algorithme de Shor) et mise à part les difficultés insurmontables qui entravent la réalisation d’un ordinateur quantique à grande échelle, un problème rédhibitoire entrave les recherches actuelles : les physiciens ne connaissent pas les processus physiques qui sont responsables de la faisabilité physique du calcul informationnel quantique.

Par ailleurs et de manière plus fondamentale encore, la pertinence de notions jugées comme essentielles à la supériorité des ordinateurs quantiques, à savoir l’intrication et l’interférence, ont été récemment remises en cause[30]. Malgré le fait que les caractéristiques des systèmes quantiques jouent un rôle essentiel dans les processus informationnels quantiques, les physiciens ignorent leur mode de fonctionnement[31].

Il n’existe aucune théorie, ni algorithme, ni théorème[32] qui nous explique la différence fondamentale entre les systèmes quantiques et les systèmes classiques qui sont basés sur le caractère non commutatif des observables.

Dans un modèle de circuit quantique, il n’y a que deux observables –la préparation de l’état initial et l’observation de l’état final- qui ne sont pas suffisants pour déterminer toutes les caractéristiques d’un système physique. Ces difficultés montrent que le problème avec la théorie quantique informationnelle c’est son éloignement du réalisme.

Le décalage entre la réalité et la théorie en physique ne se limite pas uniquement au rôle extensif, durant la période récente, des théories informationnelles en mécanique quantique qui consacrent un renoncement à décrire la réalité du monde de la microphysique.

Plus fondamentalement, se sont les fondements du rationalisme que Kant a voulu instaurer qui ont été progressivement remis en cause. C’est ce qu’on va voir dans la quatrième partie.

 

 

 

 

 

[1] Bouveresse Jacques, Une épistémologie réaliste est-elle possible ? La vérité dans les sciences sous la direction de Jean-Pierre Changeaux, Paris Odile Jacob 2003, p.15-47.

[2] Van Fraassen Bas C., The Scientific Image, Oxford, Clarendon Press, 1980, p. 4.

[3] L’incommensurabilité des paradigmes scientifiques est un concept qui a été développé par Thomas Kuhn.

[4] Michael Esfeld Philosophie des Sciences, une introduction»,2ème édition revue et mise à jour, Presses polytechniques et universitaires romandes, p.7.

[5] Cet argument remonte à Henri Poincaré qui a dit dans une communication adressée au Congrès international de physique de 1900 « Les gens du monde sont frappés de voir combien les théories scientifiques sont éphémères. Après quelques années de prospérité, ils les voient successivement abandonnées. Ils voient les ruines s’accumuler sur les ruines ; ils prévoient que les théories aujourd’hui à la mode devront succomber à leur tour à bref délai et ils ont conclu qu’elles sont absolument vaines. C’est ce qu’ils appellent la faillite de la science » (1902, chap. 10, p. 173).

[6] Op.cit. Bouveresse, p.25.

[7] French, Steven, and Ladyman James (2003), The Dissolution of Objects: Between Platonism and Phenomenalism, Synthese 136: 73–77.

[8] Chakravartty Anjan A Metaphysics For Scientific Realism Knowing the Unobservable Cambridge University Press 2007

[9] Psillos Stathis The Structure, the Whole Structure, and Nothing but the Structure?  Philosophy of Science, Vol. 73, No. 5, Proceedings of the 2004

[10] Ibid., p.562.

[11] Ibid.

[12] Susan C. Hale Elementarity and Anti-Matter in Contemporary Physics: Comments on Michael D. Resnik’s”Between Mathematics and Physics. PSA. p.380.

[13] Heisenberg, W. (1983) Encounters with Einstein. Princeton: Princeton University Press, p.32.

[14] Ibid, p.35-36.

[15] Op. Cit. Susan C.Hales.

[16] K. Shrader-Frechette  Atomism in Crisis: An Analysis of the Current High Energy Paradigm Source: Philosophy of Science, Vol. 44, No. 3 (Sep., 1977), pp. 409-440.

[17]  Ibid, p. 410.

[18] Ibid. 414.

[19] Ibid.

[20] Op. Cit. Shrader-Frechette, p. 415.

[21] Ibid., p. 416.

[22] Michael Esfeld Philosophie des Sciences, une introduction ,2ème édition revue et mise à jour, Presses polytechniques et universitaires romandes, p.7

[23] Ibid.,p. 143.

[24] Amit Hagar_ Meir Hemmo Explaining the Unobserved—Why Quantum Mechanics Ain’t Only About Information, November 14, 2005.

[25] Ibid, p. 3.

[26] Ibid, p. 8.

[27] Ibid, p.8.

[28] Ibid, p.9.

[29] Ibid.

[30] Linden and Popescu 1999, Biham 2004.

[31] Fortnow, 2003.

[32] Comme celui de Bell.

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Un commentaire

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  1. Le monde scientifique ne prétend détenir aucune vérité. Le doute est la règle.
    Le monde religieux, au contraire, affirme des inepties dont les science démontrent la fausseté. Noê, Moïse, la fuite d’Egypte, etc. Sans parler d’Adam, reconfiguré en prophète islamiste 313 mille ans avant la naissance du Prophète. Mais au Maroc, j’e conviens.
    Bref.
    Défense de rire, quand même.

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