particules élémentaires

Ce que Born a compris, c'est que les symboles qu'Heisenberg manipulait dans ses équations étaient des objets mathématiques appelés matrices, et qu'il y avait tout un domaine des mathématiques qui leur était consacré, appelé algèbre matricielle. Par exemple, Heisenberg avait remarqué quelque chose d'étrange dans ses symboles : lorsque l'entité A était multipliée par l'entité B, ce n'était pas la même chose que B multiplié par A ; l'ordre de multiplication importait. Les nombres réels ne se comportent pas de cette façon. Mais les matrices, si. Une matrice est un arrangement d'éléments. Un arrangement peut être une seule ligne, une seule colonne, ou une combinaison de lignes et de colonnes. Heisenberg avait brillamment pressenti une façon de représenter le monde quantique et de poser des questions à son sujet en utilisant de tels symboles, tout en ignorant l'algèbre matricielle.  

Auteur: Ananthaswamy Anil

Info: Through Two Doors at Once: The Elegant Experiment That Captures the Enigma of Our Quantum Reality

[ historique ] [ codage conceptuel ]

question

Aujourd'hui, un bon physicien théoricien pourrait juger utile de disposer d'un large éventail de points de vue physiques et d'expressions mathématiques de la même théorie (par exemple, de l'électrodynamique quantique). C'est peut-être trop demander à un seul homme. Dans ce cas, les nouveaux étudiants devraient en avoir connaissance comme d'une sorte de catégorie. Si chaque étudiant suit la même mode d'expression et de réflexion sur l'électrodynamique ou la théorie des champs, la variété des hypothèses générées pour comprendre les interactions fortes, par exemple, est limitée. Peut-être à juste titre, car il y a de fortes chances que la vérité se trouve dans la direction dominante.

Mais, au cas où elle se trouverait dans une autre direction - une direction évidente du point de vue de la théorie des champs qui n'est pas à la mode - qui la trouverait ?

Auteur: Feynman Richard Phillips

Info: Conférence du prix Nobel (11 décembre 1965), "The Development of the Space-Time View of Quantum Electrodynamics" . Rassemblées dans Stig Lundqvist, Nobel Lectures : Physics, 1963-1970 (1998), 177.

[ conservatisme ] [ scientifique ] [ oeillères ]

intraduisible

Il n'est pas surprenant que notre langue soit incapable de décrire les processus qui se produisent dans les atomes, car, comme on l'a remarqué, elle fut inventée pour décrire les expériences de la vie quotidienne, qui ne sont que des processus impliquant un nombre extrêmement important d'atomes. En outre, il est très difficile de modifier notre langue afin qu'elle puisse décrire ces processus atomiques, puisque les mots ne peuvent décrire que des choses à partir desquelles des images mentales peuvent être formées, et cette capacité est aussi le résultat de l'expérience quotidienne. Les mathématiques ne sont heureusement pas soumises à cette limitation, et il fut possible d'inventer un schéma mathématique - la théorie quantique - qui semble tout à fait adéquat pour le traitement des processus atomiques. Pour la visualisation, cependant, nous devons nous contenter de deux analogies incomplètes: l'image d'une vague et l'image corpusculaire.

Auteur: Heisenberg Werner Karl

Info: The Physical Principles of the Quantum Theory, trans. Carl Eckart and Frank C. Hoyt 1949, 11

[ sciences ] [ intrication ] [ indicible ] [ restriction sémantique ] [ tétravalence ]

indéterminisme

Chaque fois que les scientifiques essayent d'observer le monde quantique, ils le dérèglent. Et parce qu'au moins un quantum d'énergie doit toujours être impliqué, il n'y a aucun moyen de réduire la taille de cette perturbation.
Nos actes d'observation de l'univers, nos tentatives de rassembler les connaissances, ne sont plus strictement objective parce qu'en cherchant à connaître l'univers dans lequel nous agissons cela le trouble. La science se targue d'objectivité, mais maintenant la nature nous dit que nous ne voyons jamais un monde quantique pur, vierge et objectif. Dans chaque acte d'observation, le sujet observant entre dans le cosmos et le perturbe d'une manière irréductible.
La science c'est comme photographier une série de gros plans dos au soleil. Quelle que soit la façon dont vous bougez, votre ombre est toujours quelque part sur la photo. Peu importe ce que vous faites, vous ne pouvez jamais vous effacer de la scène photographiée.

Auteur: Peat F. David

Info: De Certitude à l'incertitude: L'histoire des sciences et des idées au XXe siècle

[ limitation ]

limitation

...chaque fois que les scientifiques tentent d'observer le monde quantique, ils le perturbent. Et parce qu''il faut toujours qu'au moins un quantum d'énergie soit impliqué, il est impossible de réduire la taille de cette perturbation.

Nos actes d'observation de l'univers, nos tentatives de collecte de connaissances, ne sont plus strictement objectifs, car en cherchant à connaître l'univers, nous agissons en le perturbant. La science s'enorgueillit de son objectivité, mais la nature nous dit maintenant que nous ne voyons jamais un monde quantique pur, immaculé et objectif. A chaque acte d'observation, le sujet observateur pénètre dans le cosmos et le perturbe de manière irréductible.

La science, c'est comme photographier une série de gros plans en tournant le dos au soleil. Quelle que soit la direction dans laquelle vous vous déplacez, votre ombre tombe toujours sur la scène que vous photographiez. Quoi que vous fassiez, vous ne pourrez jamais vous effacer de la scène photographiée.

Auteur: Peat F. David

Info: From Certainty to Uncertainty: The Story of Science and Ideas in the Twentieth Century

épistémologie

Le danger majeur qui, selon Schrödinger, menace la représentation scientifique du monde est alors la tentation d'en opérer la clôture ici et maintenant, de pervertir le rêve mobilisateur d'un accomplissement toujours à venir par l'accomplissement toujours prématuré du rêve. Une tentation d'autant plus difficile à combattre qu'elle ne cesse de changer de masque selon l'époque et les circonstances, et qu'elle peut se vêtir tour à tour d'oripeaux théologiques ou de respectabilité scientiste. Dans un cas, elle se nomme la finalité, et dans l'autre la vérité. La finalité confère à ce qui apparaît le statut d'un texte dans lequel se déchiffre la perfection tautologique du divin. Par là, elle remplit la première mission que les religions lui assignent : "clore l'ouverture déconcertante d'une vision acquise par la seule expérience" *. La vérité pour sa part, constitue la version scientiste de la clôture ; elle hypostasie la simple adéquation d'un modèle en validité pérenne ; elle menace d'immobiliser le dynamisme d'un "programme de recherches" (au sens de Lakatos **) par la croyance en un système auto-producteur sans faille.

Auteur: Bitbol Michel

Info: "Esquisses, forme et totalité (Schrödinger et le concept d'objet)", in "Erwin Schrödinger, philosophy and the birth of quantum mechanics", éd. Frontières, p.56. * E. Schrödinger, "La nature et les grecs". ** Imre Lakatos (1922-1974) : logicien et épistémologue hongrois

[ quête infinie ] [ illusions théoriques ] [ citation philosophique ]

particules élémentaires

Avant la Seconde Guerre mondiale, alors que la physique était essentiellement une entreprise européenne, les physiciens utilisaient la langue grecque pour nommer les particules. Photon, électron, méson, baryon, lepton et même hadron provenaient du grec. Mais plus tard, des Américains impertinents, irrévérencieux et parfois idiots ont pris le relais, et les noms se sont éclaircis. Quark est un mot absurde tiré du Finnegan's Wake de James Joyce, mais à partir de ce point culminant de la littérature, les choses se sont dégradées. Les distinctions entre les différents types de quark sont désignées par le terme singulièrement inapproprié de saveur. Nous aurions pu parler de quarks au chocolat, à la fraise, à la vanille, à la pistache, à la cerise et aux pépites de chocolat à la menthe, mais ce n'est pas le cas. Les six saveurs de quarks sont le haut, le bas, l'étrange, le charmé, le bas et le haut. À un moment donné, le bas et le haut ont été considérés comme trop risqués, si bien que pendant une courte période, ils sont devenus la vérité et la beauté.

Auteur: Susskind Leonard

Info: The Black Hole War : My Battle with Stephen Hawking to Make the World Safe for Quantum Mechanics

[ sémantiques ]

mathématiques matricielles

En physique classique, la résolution d'une équation d'onde pour, disons, une onde sonore peut vous donner la pression de l'onde sonore à un certain point dans l'espace et le temps. En résolvant l'équation d'onde de Schrödinger, vous obtenez ce que l'on appelle une fonction d'onde. Cette fonction d'onde, désignée par la lettre grecque ψ (psi), est quelque chose d'assez étrange. Elle représente l'état quantique de la particule, mais l'état quantique n'est pas un nombre ou une quantité unique qui révèle, par exemple, que l'électron se trouve à cette position à ce moment et à cette position à un autre moment. Au contraire, ψ est lui-même une vague ondulante qui a, à tel ou tel moment donné, des valeurs différentes dans différentes positions. Plus étrange encore, ces valeurs ne sont pas des nombres réels ; il peut par exemple s'agir  de nombres complexes avec des parties imaginaires. Ainsi, la fonction d'onde à un moment donné n'est pas localisée dans une région de l'espace ; elle est plutôt étalée, elle est partout et a des composantes imaginaires. L'équation de Schrödinger permet donc de calculer comment l'état du système quantique, ψ, change avec le temps.  

Auteur: Ananthaswamy Anil

Info: Through Two Doors at Once: The Elegant Experiment That Captures the Enigma of Our Quantum Reality

[ particules élémentaires ] [ conflits d'ambivalences ]

évanescence

Aucun moyen expérimental, commence par remarquer Schrödinger, ne nous donne accès à tous les points d'une trajectoire continue. Pour pouvoir parler malgré cela de la trajectoire parcourue par un certain corpuscule, il faut effectuer une interpolation unissant par des segments de courbes les positions et les temps effectivement mesurés. Mais cette méthode d'interpolation s'appuie sur l'hypothèse, que rien n'empêche en principe d'admettre, que des mesures intermédiaires nombreuses et précises auraient pu être effectuées sans remettre en cause la validité des résultats effectivement obtenus. Or, ainsi que l'expriment les relations de Heisenberg, cette hypothèse reste parfaitement injustifiée dans la situation quantique. Il est alors clair que "nous ne devons pas admettre la possibilité d'une observation continue", et que le concept de trajectoire doit corrélativement être abandonné.

On peut bien sûr se demander quelle est la pertinence de ce type d'argument dans la critique d'ensemble que Schrödinger met en oeuvre à l'égard du concept d' "objet réel". Il semble qu'ici, le résultat obtenu soit très partiel, puisqu'il consiste seulement à dénier tout sens à celles des observations virtuelles qui sont supposées sous-tendre le concept de trajectoire d'un "objet réel" de nature corpusculaire. Cet "objet réel" lui-même ne pourrait-il pas persister en dépit de la mise en cause de sa trajectoire ? Schrödinger ne le pense pas, et c'est probablement là l'une des options les plus cruciales de son interprétation de la mécanique quantique.

Auteur: Bitbol Michel

Info: "Esquisses, forme et totalité (Schrödinger et le concept d'objet)", in "Erwin Schrödinger, philosophy and the birth of quantum mechanics", éd. Frontières, p.67

[ physique fondamentale ] [ incertitude ] [ particules élémentaires ] [ nano-monde - macro-univers ]

philosophie

Je veux dire qu’il m’est, autant qu’à tout le monde, permis de relever que, dans la traduction latine que DESCARTES donne du Discours de la Méthode, très précisément en 1644, apparaît, comme traduction du "Je pense, donc je suis" : "Ergo sum sive existo". Et d’autre part dans les Méditations, dans la deuxième Méditation et juste après qu’il se sent quelque enthousiasme, il compare au point d’ARCHIMÈDE, ce point dont on peut tellement attendre, nous dit-il :

"Si je n’ai touché, je n’ai inventé (invenero), que celui-ci, minimum, qui comporte quelque chose de certain et d’inébranlable (certum sit & inconcussum)"

["Nihil nisi punctum petebat Archimedes, quod esset firmum & immobile, ut integram terram loco dimoveret ; magna quoque speranda sunt, si vel minimum quid invenero quod certum sit & inconcussum." Meditatio II, 3]

…que c’est dans le même texte qu’il formule cette formule qui n’est pas absolument identique : Ego sum, ego existo.

[ Haud dubie igitur ego etiam sum, si me fallit ; & fallat quantum potest, nunquam tamen efficiet, ut nihil sim quamdiu me aliquid esse cogitabo. Adeo ut, omnibus satis superque pensitatis, denique statuendum sit hoc pronuntiatum, Ego sum, ego existo, quoties a me profertur, vel mente concipitur, necessario esse verum. Meditatio II, 3 ]

Et qu’enfin dans les Principes de la recherche de la vérité par la lumière naturelle, c’est "dubito ergo sum", ce qui pour le psychanalyste, a une tout autre résonance, mais une résonnance où je n’essaierai pas aujourd’hui de m’engager, c’est un terrain trop glissant…

Auteur: Lacan Jacques

Info: 14 décembre 1966, La logique du fantasme

[ cogito cartésien ] [ traduction ] [ variantes ]