25 septembre 2007
Dernièrement, dans la catégorie « Rudhyar, une parole qui se prolonge » ( http://www.rudhyar-ipseite.com/1-categorie-1107775.html ), j’évoquais le concept d’émergence de Robert Laughlin - prix Nobel de physique 1998 pour ses travaux sur la matière condensée :
« Au sein de mon domaine de recherche - la physique de la matière condensée - le concept d’émergence fait l'objet de discussions fréquentes depuis plusieurs dizaines d'années. Pour ma part, j'ai commencé à m'y intéresser de près au début des années 1990. Les développement récents de la théorie des cordes, qui prétend que toute matière est constituée de cordes infinitésimales en vibration, m'ont finalement décidé à écrire un livre sur le sujet. Les théories du "Tout" en général, et la théorie des cordes en particulier, me rendaient de plus en plus perplexe car elles sont "infalsifiables" : aucune expérience ne peut prouver qu'elles sont fausses. J'ai réalisé que les gens acceptaient la théorie des cordes pour des raisons surtout idéologiques. Ce fut pour moi un choc terrible, parce que je pensais que les scientifiques refusaient toute forme d'idéologie. C'était en fait loin d'être le cas : peu ou prou, les êtres humains adhèrent à des systèmes de croyance. Profondément enracinées dans la culture occidentale, les idées "émergentistes" sont elles-mêmes issues des philosophes grecs stoïciens, qui croyaient à un ordre naturel sous-jacent ; celui-ci devenait apparent et "émergeait" grâce à l'étude des lois de la nature. »
Cette étude était donc un bonne occasion de mettre en lien la philosophie de Rudhyar sur le Tout - le holisme - et les recherches les plus abouties en matière de physique contemporaine. Cependant aujourd’hui, à l’heure où nous, astrologues, nous posons beaucoup de questions et remettons même en cause notre système à la suite du déclassement de Pluton de son statut de planète, lequel interroge notre capacité à nous remettre en cause, tout en nous donnant la clef qui nous permet d’ouvrir comme jamais auparavant notre esprit à des dimensions plus larges … en synchronicité avec le travail de réflexion des astronomes de l’UAI, le physicien américain Lee Smolin remet en cause la théorie des cordes (qui vise à unifier toutes les particules et les forces fondamentales de la physique) parce que, effectivement, comme le soulignait Robert Laughlin, si rien ne peut prouver que cette théorie soit fausse, rien non plus n’est venu apporter la preuve de sa véracité. Elle reste toujours dans l’attente d’une confirmation expérimentale - donc elle reste à l’état de théorie sans aucune application pratique - malgré ses 30 ans d’existence et d’agrément par les physiciens les plus brillants du monde, et ce avec raison : grâce à elle, en parvenant à surmonter de nombreux obstacles, les physiciens ont élaboré un édifice d’une cohérence remarquable, et une nouvelle manière d’envisager la physique, porteuse de progrès.
Le livre de Lee Smolin « Rien ne va plus en physique – l’échec de la théorie des cordes » qui sort aux Editions Dunod, arrive donc comme un pavé dans la mare du monde de la physique contemporaine, qui d’ailleurs commençait à vivre plutôt bien la théorie des cordes et à en « produire » des concepts : « Grâce à une campagne de promotion agressive, la théorie des cordes est désormais considérée comme la voie royale d’exploration des questions de la physique. La position dominante des cordistes dans le monde académique a pris une telle ampleur, qu’il n’est rien d’autre que suicidaire pour un jeune physicien de ne pas s’y engager », constate Lee Smolin, qui n’adhère pas à une politique scientifique de « tous les œufs dans le même panier ». Il semble donc qu’en faisant de la théorie des cordes la voie royale de la physique, le système ne favorise plus les idées nouvelles. La part de risque, nécessaire à toute innovation, n’existe pas ou presque plus, se désole-t-il.
La théorie des cordes se présentait au départ – et se présente toujours d’ailleurs – comme la théorie unificatrice, celle du Tout, d’où son grand intérêt et le fait qu’elle ait été adoptée par tout ce que le monde compte comme esprits les plus brillants en matière de physique et d’astrophysique. Malgré l’absence de confirmation expérimentale que dénonce actuellement Lee Smolin, la théorie des cordes peut se targuer de très beaux succès, comme l’unification dans un même cadre des forces fondamentales de l’Univers. Elle réconcilie la mécanique quantique et la relativité générale, elle unifie toutes les forces de la physique, elle est capable de faire des prédictions sur des phénomènes astrophysiques et elle permet de mieux comprendre la nature de l’espace-temps. Bien que de nature spéculative, cette théorie est donc extraordinairement productive et elle a impulsé, au cours du XXème siècle, une nouvelle façon de voir, cruciale pour l’avenir de la physique.
Les étapes clés ayant abouti à la théorie des cordes :
- en 1930 : la théorie de la relativité générale d’Einstein est bien assise, elle contient l’idée révolutionnaire d’un espace dont la géométrie évolue dans le temps ; la dualité onde-particule, découverte par Einstein en 1905, est devenue une théorie quantique bien développée ; on sait que l’Univers comprend un grand nombre de galaxies qui s’éloignent les unes des autres : l’Univers est en expansion
- en 1950 : les physiciens américains Freeman Dyson et Richard Feynman ont assemblé de manière cohérente la théorie de la relativité restreinte et la théorie quantique ; on identifie quatre types de force dans la nature, les interactions nucléraires fortes et faibles, la force électromagnétique et la gravité
- en 1980 : le modèle standard de la physique des particules élémentaires est établi, il prédit, par exemple, la manière dont les protons et les neutrons sont constitués de quarks, liés par des gluons, les porteurs des interactions nucléaires fortes ; Stephen Hawkins prédit que les trous noirs émettent un rayonnement, on parle du phénomène d’évaporation des trous noirs
- en 1981 : un nouveau scénario des tout premiers instants de l’Univers voit le jour, la théorie et l’inflation : à cette époque, l’Univers aurait connu un épisode d’expansion extrême
Arrivés à ce point, les physiciens sont face à un défi de taille : il leur manque une pièce maîtresse, une théorie du « tout » capable d’expliquer l’infiniment petit comme l’infiniment grand. Cette quête de lois fondamentales de la nature, valides à toutes les échelles, se heurte à un obstacle : les deux piliers de la physique restent inconciliables : d’un côté la mécanique quantique, la théorie qui décrit les particules élémentaires fondamentales – ultimes composantes de la matière – et leurs différentes interactions, de l’autre, la relativité générale qui rend compte de la gravitation, la force qui assemble les plus grands objets de l’Univers. Les physiciens s’attellent alors à relever le défi, et de nombreuses théories voient le jour. C’est la théorie des cordes qui sort du lot, car elle promet de réconcilier la mécanique quantique et la gravité, mais elle propose aussi d’unifier toutes les particules et toutes les forces de la nature, et ce à partir d’une idée somme toute assez simple : selon cette théorie, toutes les particules élémentaires et les forces correspondent aux vibrations d’une seule entité, un filament infime et fini appelé corde, qui se déplace dans l’espace-temps. Pour cela elle fait une hypothèse assez audacieuse, elle postule que l’Univers contient des dimensions cachées et beaucoup plus de particules que nous n’en connaissons.
La théorie est belle, mais est-elle vraie ? Trente ans plus tard, on ne le sait toujours pas. Au sens où, pour être validée ou réfutée, une théorie doit fournir des prédictions inédites, spécifiques et précises, ainsi que proposer des nouvelles expériences pour les tester. Or à ce jour, la théorie des cordes n’a produit aucune prédiction vérifiable par une expérience, même concevable à échéance lointaine. Dans son ouvrage, Lee Smolin pose la remise en cause de la théorie des cordes en 5 points :
1. existe-t-il une théorie complète de la nature qui concilie relativité générale et mécanique quantique ? autrement dit, existe-t-il des lois physiques valables à toutes les échelles ? c’est toute la question de la gravité quantique
2. peut-on expliciter les fondements de la mécanique quantique, c’est-à-dire donner un sens à cette théorie ?
3. une seule théorie peut-elle unifier particules et forces ? à l’instar de la théorie des cordes qui les explique toutes comme les manifestations d’une seule entité fondamentale
4. comment expliquer les valeurs des constantes du Modèle standard de la physique des particules?
5. qu’est-ce que la matière noire, cette matière inconnue six fois plus abondante dans l’Univers que la matière ordinaire, et l’énergie noire, une énergie tout aussi mystérieuse que l’on pense responsable de l’expansion accélérée de l’Univers ? si elles n’existent pas, il faut comprendre pourquoi la gravité est modifiée à grande échelle ; plus généralement, il faut expliquer les valeurs des constantes du Modèle standard de la cosmologie
A l’issue de ce bilan très critique, Lee Smolin s’interroge : « Si tant de choses restent incomprises malgré les différentes approches, n’est-ce pas le signe qu’il faut chercher dans d’autres directions ? Peut-être que quelque chose de fondamental nous échappe ? Existe-t-il un présupposé faux auquel nous croyons tous ? Faut-il revoir les fondements de la mécanique quantique ou le concept du temps ? » Une prochaine révolution dans le monde de la physique lui paraît nécessaire. Mais d’où viendra-t-elle et qui sera en mesure de la porter ?
P.S. 1. : - cet article s’inspire du dossier physique « La théorie des cordes dit-elle le vrai ? » que le magazine La Recherche a publié au mois de septembre 2007
P.S. 2. : - Un lien à explorer pour approfondir la théorie des cordes :
http://www.cafardcosmique.com/La-theorie-des-supercordes
Dernièrement, dans la catégorie « Rudhyar, une parole qui se prolonge » ( http://www.rudhyar-ipseite.com/1-categorie-1107775.html ), j’évoquais le concept d’émergence de Robert Laughlin - prix Nobel de physique 1998 pour ses travaux sur la matière condensée :
« Au sein de mon domaine de recherche - la physique de la matière condensée - le concept d’émergence fait l'objet de discussions fréquentes depuis plusieurs dizaines d'années. Pour ma part, j'ai commencé à m'y intéresser de près au début des années 1990. Les développement récents de la théorie des cordes, qui prétend que toute matière est constituée de cordes infinitésimales en vibration, m'ont finalement décidé à écrire un livre sur le sujet. Les théories du "Tout" en général, et la théorie des cordes en particulier, me rendaient de plus en plus perplexe car elles sont "infalsifiables" : aucune expérience ne peut prouver qu'elles sont fausses. J'ai réalisé que les gens acceptaient la théorie des cordes pour des raisons surtout idéologiques. Ce fut pour moi un choc terrible, parce que je pensais que les scientifiques refusaient toute forme d'idéologie. C'était en fait loin d'être le cas : peu ou prou, les êtres humains adhèrent à des systèmes de croyance. Profondément enracinées dans la culture occidentale, les idées "émergentistes" sont elles-mêmes issues des philosophes grecs stoïciens, qui croyaient à un ordre naturel sous-jacent ; celui-ci devenait apparent et "émergeait" grâce à l'étude des lois de la nature. »
Cette étude était donc un bonne occasion de mettre en lien la philosophie de Rudhyar sur le Tout - le holisme - et les recherches les plus abouties en matière de physique contemporaine. Cependant aujourd’hui, à l’heure où nous, astrologues, nous posons beaucoup de questions et remettons même en cause notre système à la suite du déclassement de Pluton de son statut de planète, lequel interroge notre capacité à nous remettre en cause, tout en nous donnant la clef qui nous permet d’ouvrir comme jamais auparavant notre esprit à des dimensions plus larges … en synchronicité avec le travail de réflexion des astronomes de l’UAI, le physicien américain Lee Smolin remet en cause la théorie des cordes (qui vise à unifier toutes les particules et les forces fondamentales de la physique) parce que, effectivement, comme le soulignait Robert Laughlin, si rien ne peut prouver que cette théorie soit fausse, rien non plus n’est venu apporter la preuve de sa véracité. Elle reste toujours dans l’attente d’une confirmation expérimentale - donc elle reste à l’état de théorie sans aucune application pratique - malgré ses 30 ans d’existence et d’agrément par les physiciens les plus brillants du monde, et ce avec raison : grâce à elle, en parvenant à surmonter de nombreux obstacles, les physiciens ont élaboré un édifice d’une cohérence remarquable, et une nouvelle manière d’envisager la physique, porteuse de progrès.
Le livre de Lee Smolin « Rien ne va plus en physique – l’échec de la théorie des cordes » qui sort aux Editions Dunod, arrive donc comme un pavé dans la mare du monde de la physique contemporaine, qui d’ailleurs commençait à vivre plutôt bien la théorie des cordes et à en « produire » des concepts : « Grâce à une campagne de promotion agressive, la théorie des cordes est désormais considérée comme la voie royale d’exploration des questions de la physique. La position dominante des cordistes dans le monde académique a pris une telle ampleur, qu’il n’est rien d’autre que suicidaire pour un jeune physicien de ne pas s’y engager », constate Lee Smolin, qui n’adhère pas à une politique scientifique de « tous les œufs dans le même panier ». Il semble donc qu’en faisant de la théorie des cordes la voie royale de la physique, le système ne favorise plus les idées nouvelles. La part de risque, nécessaire à toute innovation, n’existe pas ou presque plus, se désole-t-il.
La théorie des cordes se présentait au départ – et se présente toujours d’ailleurs – comme la théorie unificatrice, celle du Tout, d’où son grand intérêt et le fait qu’elle ait été adoptée par tout ce que le monde compte comme esprits les plus brillants en matière de physique et d’astrophysique. Malgré l’absence de confirmation expérimentale que dénonce actuellement Lee Smolin, la théorie des cordes peut se targuer de très beaux succès, comme l’unification dans un même cadre des forces fondamentales de l’Univers. Elle réconcilie la mécanique quantique et la relativité générale, elle unifie toutes les forces de la physique, elle est capable de faire des prédictions sur des phénomènes astrophysiques et elle permet de mieux comprendre la nature de l’espace-temps. Bien que de nature spéculative, cette théorie est donc extraordinairement productive et elle a impulsé, au cours du XXème siècle, une nouvelle façon de voir, cruciale pour l’avenir de la physique.
Les étapes clés ayant abouti à la théorie des cordes :
- en 1930 : la théorie de la relativité générale d’Einstein est bien assise, elle contient l’idée révolutionnaire d’un espace dont la géométrie évolue dans le temps ; la dualité onde-particule, découverte par Einstein en 1905, est devenue une théorie quantique bien développée ; on sait que l’Univers comprend un grand nombre de galaxies qui s’éloignent les unes des autres : l’Univers est en expansion
- en 1950 : les physiciens américains Freeman Dyson et Richard Feynman ont assemblé de manière cohérente la théorie de la relativité restreinte et la théorie quantique ; on identifie quatre types de force dans la nature, les interactions nucléraires fortes et faibles, la force électromagnétique et la gravité
- en 1980 : le modèle standard de la physique des particules élémentaires est établi, il prédit, par exemple, la manière dont les protons et les neutrons sont constitués de quarks, liés par des gluons, les porteurs des interactions nucléaires fortes ; Stephen Hawkins prédit que les trous noirs émettent un rayonnement, on parle du phénomène d’évaporation des trous noirs
- en 1981 : un nouveau scénario des tout premiers instants de l’Univers voit le jour, la théorie et l’inflation : à cette époque, l’Univers aurait connu un épisode d’expansion extrême
Arrivés à ce point, les physiciens sont face à un défi de taille : il leur manque une pièce maîtresse, une théorie du « tout » capable d’expliquer l’infiniment petit comme l’infiniment grand. Cette quête de lois fondamentales de la nature, valides à toutes les échelles, se heurte à un obstacle : les deux piliers de la physique restent inconciliables : d’un côté la mécanique quantique, la théorie qui décrit les particules élémentaires fondamentales – ultimes composantes de la matière – et leurs différentes interactions, de l’autre, la relativité générale qui rend compte de la gravitation, la force qui assemble les plus grands objets de l’Univers. Les physiciens s’attellent alors à relever le défi, et de nombreuses théories voient le jour. C’est la théorie des cordes qui sort du lot, car elle promet de réconcilier la mécanique quantique et la gravité, mais elle propose aussi d’unifier toutes les particules et toutes les forces de la nature, et ce à partir d’une idée somme toute assez simple : selon cette théorie, toutes les particules élémentaires et les forces correspondent aux vibrations d’une seule entité, un filament infime et fini appelé corde, qui se déplace dans l’espace-temps. Pour cela elle fait une hypothèse assez audacieuse, elle postule que l’Univers contient des dimensions cachées et beaucoup plus de particules que nous n’en connaissons.
La théorie est belle, mais est-elle vraie ? Trente ans plus tard, on ne le sait toujours pas. Au sens où, pour être validée ou réfutée, une théorie doit fournir des prédictions inédites, spécifiques et précises, ainsi que proposer des nouvelles expériences pour les tester. Or à ce jour, la théorie des cordes n’a produit aucune prédiction vérifiable par une expérience, même concevable à échéance lointaine. Dans son ouvrage, Lee Smolin pose la remise en cause de la théorie des cordes en 5 points :
1. existe-t-il une théorie complète de la nature qui concilie relativité générale et mécanique quantique ? autrement dit, existe-t-il des lois physiques valables à toutes les échelles ? c’est toute la question de la gravité quantique
2. peut-on expliciter les fondements de la mécanique quantique, c’est-à-dire donner un sens à cette théorie ?
3. une seule théorie peut-elle unifier particules et forces ? à l’instar de la théorie des cordes qui les explique toutes comme les manifestations d’une seule entité fondamentale
4. comment expliquer les valeurs des constantes du Modèle standard de la physique des particules?
5. qu’est-ce que la matière noire, cette matière inconnue six fois plus abondante dans l’Univers que la matière ordinaire, et l’énergie noire, une énergie tout aussi mystérieuse que l’on pense responsable de l’expansion accélérée de l’Univers ? si elles n’existent pas, il faut comprendre pourquoi la gravité est modifiée à grande échelle ; plus généralement, il faut expliquer les valeurs des constantes du Modèle standard de la cosmologie
A l’issue de ce bilan très critique, Lee Smolin s’interroge : « Si tant de choses restent incomprises malgré les différentes approches, n’est-ce pas le signe qu’il faut chercher dans d’autres directions ? Peut-être que quelque chose de fondamental nous échappe ? Existe-t-il un présupposé faux auquel nous croyons tous ? Faut-il revoir les fondements de la mécanique quantique ou le concept du temps ? » Une prochaine révolution dans le monde de la physique lui paraît nécessaire. Mais d’où viendra-t-elle et qui sera en mesure de la porter ?
P.S. 1. : - cet article s’inspire du dossier physique « La théorie des cordes dit-elle le vrai ? » que le magazine La Recherche a publié au mois de septembre 2007
P.S. 2. : - Un lien à explorer pour approfondir la théorie des cordes :
http://www.cafardcosmique.com/La-theorie-des-supercordes
Par Adèle
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