Extrait d’un entretien réalisé avec Basarab Nicolescu
Note : Depuis la réalisation de cet entretien en 1986, de nombreuses découvertes scientifiques viennent donner une appréciation différente de certaines nouvelles tendances de l’époque comme cela s’est passé dans la recherche sur la théorie des cordes en physique, à cela s’ajoute le fait qu’une pensée ouverte et vivante comme celle de Basarab Nicolescu ne peut qu’évoluer, s’approfondir pour embrasser – dans une vision ouverte – d’autres avenues de la recherche. Nous conseillons donc aux lecteurs intéressés de consulter les derniers écrits de M. Nicolescu pour être à jour avec l’évolution de sa démarche (voir références à la fin de l’entretien).
SC: Basarab NICOLESCU, vous êtes chercheur au CNRS, et vous êtes spécialisé dans l’étude des particules élémentaires. Avant de parler de vos travaux actuels, il serait, peut-être, souhaitable de nous expliquer ce qui a vraiment changé dans la vision de la physique moderne, surtout par rapport a celle du siècle dernier.
Basarab NICOLESCU: Oui. On peut distinguer, d’une manière très grossière, trois étapes dans l’évolution des idées en physique:
La physique classique, qui a mis un certain temps à se développer, depuis sa naissance en tant que science et jusqu’à la fin du 19ème siècle. Ensuite, la naissance de la théorie de la relativité, qui est l’apogée de la physique classique, et enfin la physique quantique.
Et, là on peut, effectivement, distinguer des caractéristiques différentes et semblables, en même temps. Même s’il y a rupture dans certains concepts, il y a, quand même, une continuité dans les idées scientifiques.
Mais pouvez-vous reformuler votre question, parce qu’il y a deux choses différentes: les idées et la vision.
On va parler des deux, si vous voulez, en commençant par les idées et puis par la vision, car même si ce sont deux choses différentes, elles sont intimement liées.
B.N.: C’est vrai. Commençons donc par les idées elle-même. Je crois que la nouveauté extraordinaire de la pensée scientifique qui a commencé, en gros, avec Galilée, est la reconnaissance de l’existence des lois dans la nature, lois qui donnent toujours les mêmes résultats.
D’où l’idée, assez nouvelle à l’époque et très puissante aujourd’hui, de la reproductibilité possible des phénomènes. C’est l’une des idées de base de la pensée scientifique, et particulièrement de la physique, et elle n’est pas du tout triviale, parce qu’après tout, la plupart des phénomènes qui nous entourent dans la nature, ne sont pas reproductibles, comme notre vie et notre mort par exemple. Et dans cette idée extraordinaire de lois qui se répètent, qui donnent toujours les mêmes résultats et qui sont douées, disons, d’une certaine objectivité – mot qu’il faut définir -, bien sûr, il y eut cette idée qu’une fois les Lois postulées, on pourra tout connaitre. Par exemple, pour Newton, si les conditions initiales sont précisées, alors les lois fonctionneront d’elles mêmes pour nous donner le tout. Et ce « tout » dans la vision du 19ème siècle, n’est pas seulement la physique, mais tout ce qui est fondé sur elle.
Donc c’est quelque chose qui peut s’élargir vers les domaines de la biologie, de la sociologie humaine, de la philosophie etc… La physique, paraissait être, ainsi, le fondement de la réalité, et de tout.
Mais pourquoi la physique a été prise comme fondement?
B.N.: Il y avait cette idée très ancienne qui remonte à l’époque d’avant la naissance de la science moderne et de la physique, et qui dit qu’en sondant d’une manière de plus en plus fine, on peut remonter le cours de la réalité et découvrir, ainsi, les briques fondamentales, à partir desquelles on peut tout construire. C’est comme pour la construction d’un bâtiment: on commence par donner les bases, les fondements, les briques. Le projet de la maison (disparaissait), ainsi, en quelque sorte dans cette idée de briques. Et la physique a été choisie, parce qu’on espérait trouver ces briques fondamentales grâce à elle.
En effet, la physique est une science qui s’enrichit rapidement, on a pu identifier, d’abord, tous les complexes de la vie qui nous entourent, ensuite on est descendu dans les molécules, puis dans les atomes et les noyaux etc… Cette idée réductionniste était très forte et très fondée: elle marchait très bien, du point de vue pragmatique et de celui de l’efficacité. De cela, on a déduit une description, absolument générale, de la réalité, d’une réalité indépendante et totalement séparée de l’homme, et donc pouvant être dominée. C’était l’idée, et même la vision, qui était derrière tout cela dans la physique classique.
L’homme pouvait vaincre et dominer la nature, cette nature douée d’objectivité et qui s’évanouissait, de plus en plus, en tant que concept de nature, pour devenir très diluée, quand l’attention s’est focalisée et concentrée, sur des problèmes très particuliers.
Peut-on dire que l’idée de réalité objective, s’est développée en concert avec l’individualisation, où chaque personne s’est sentie de plus en plus séparée, et on s’est dit que la nature, la réalité est séparée aussi?
B.N. Peut-être que cela est vrai au niveau psychologique et au niveau de l’imaginaire, mais je ne crois pas qu’on peut réduire cela, au niveau méthodologique, uniquement à la séparation de l’individu.
A mon avis, l’idée qui était derrière la physique classique est beaucoup plus profonde. L’idée force était la domination: Cette terre et ce qui l’entoure est notre royaume, à nous les hommes, et cet univers est connaissable. Cette idée, s’est révélée très efficace par la découverte des confins de plus en plus lointains qu’on pouvait explorer de l’Univers. L’univers semblait être fait de la même nature. Partout, dans le soleil, les galaxies ou sur terre, c’est la même matière et les mêmes lois qui sont valables, d’où l’idée que tout fonctionne harmoniquement. Mais les problèmes conceptuels résultaient de ce qu’on ne savait pas d’où venaient ces lois postulées. Ces lois remplaçaient l’idée des dieux que la science a repoussée. A elles, s’ajoutait l’idée d’existence de conditions initiales, d’où l’idée d’un déterminisme absolu, qui fonctionne d’une manière irréprochable. Ce qui fait qu’on peut prédire parfaitement l’évolution future de l’univers, et notre propre évolution. Pour résumer, je dirai, que d’une part on trouve une rupture dans la physique classique par rapport à la pensée traditionnelle d’où elle est sortie. La pensée scientifique se définit par une rupture méthodologique au niveau des lois, de la reproductibilité et de l’objectivité. Et on trouve parmi les postulats de la physique classique, l’existence de l’espace-temps à quatre dimensions, continu, et où tout se passe. L’apogée de cette évolution, comme je l’ai dit, est la théorie de la relativité. Mais cette théorie n’était pas encore la nouvelle science, c’est-à-dire, la théorie quantique, même si elle a préparé le terrain.
La relativité est fondée sur la reconnaissance d’une ressemblance de nature entre l’espace et le temps, ce qui a permis de les unifier. Mais cette importante révolution conceptuelle laissait intactes les bases conceptuelles mêmes de la physique classique A ce sujet, il y a la grande nouveauté de la physique quantique. Pour montrer cela, nous allons essayer de mettre le doigt sur quelques concepts fondamentaux qui ont changé. En effet, la physique quantique se définit par une rupture par rapport aux concepts de la physique classique.
Prenons par exemple le concept de causalité locale, qui est crucial en physique classique, il s’agit du fait qu’on puisse partir d’un point de l’espace-temps, et prédire ce qui se passe dans un autre point de l’espace-temps, d’une manière continue, donc en passant par tous les points intermédiaires entre ces deux points. La physique quantique apporte une nouvelle dimension, elle ne nie pas cette causalité locale, mais elle l’élargit en lui surajoutant un concept de causalité globale, c’est-à-dire, de causalité d’ensemble de systèmes en évolution, ce qui est tout à fait nouveau. C’est la fameuse non-séparabilité qui existait potentiellement, en tant que concept, dès le début de la physique quantique, et qui a été concrétisée, vers les années 1960, par les inégalités de Bell.
Que nous disent, alors, ces inégalités et cette non-séparabilité? Approximativement, elles nous disent que les objets séparés, qui existent par eux mêmes, indépendamment des autres objets, malgré quelques interactions physiques qui les lient, donc cette non-séparabilité nous dit qu’il y a une propriété tout à fait différente et nouvelle qui agit aussi dans la nature, c’est la fait que des corrélations instantanées existent entre les particules, quelle que soit la distance qui les sépare dans l’espace-temps, et particulièrement dans l’espace. Autrement dit, si deux particules ont interagi, à un moment donné, elles se comportent par la suite, quelle que soit leur distance, comme si elles étaient deux composantes d’un même système. Ce qui veut dire que si une des deux particules manifeste un certain changement, alors automatiquement, l’autre subit une certaine corrélation en fonction de ce changement. Mais attention, il ne s’agit pas d’une manipulation. On ne peut pas imposer, aux particules, ce que l’on veut, car la physique quantique, par définition, donne un comportement aléatoire aux particules; par conséquent, ce n’est pas que je peux provoquer une cause quelque part et automatiquement quelque chose se passe ailleurs, comme par exemple allumer ma pipe n’implique pas le tremblement d’une étoile!
La non-séparabilité ne se manifeste pas dans ce sens, elle est plus ou subtile. En langage technique, elle veut dire si deux particules ont interagi, à un moment, alors leur fonction d’onde fait qu’elles restent corrélées, quoi qu’il arrive. C’est une caractéristique tout à fait fascinante et qui pose des problèmes conceptuels et d’interprétation.
Avant de continuer, je voudrai vous demander, comment expliquez-vous que toutes les expériences, sauf une, ont démontré la validité de la non-séparabilité?
B.N. Il y a des expériences fausses et d’autres qui sont vraies. Les expériences en physique des particules deviennent de plus en plus fines et compliquées, par conséquent il suffit d’une erreur, ou d’une fausse interprétation, pour qu’une expérience soit douteuse. Donc une des possibilités est que ce résultat est faux, ce qui ne veut pas dire que l’expérience a été mal conduite, mais qu’il y a, simplement aussi, évolution des techniques qui rendent les expériences plus précises. L’expérience, par elle-même, n’est pas infaillible, et il y a des milliers d’expériences en physique qui sont fausses.
Donc vous optez, en définitif, pour l’idée que cette expérience est fausse?
B.N.: La preuve scientifique, fondée sur l’expérience, part de l’idée de la reproductibilité des phénomènes. Si on aborde, donc, le même phénomène avec des arrangements de plus en plus fins et complexes, alors le résultat devra être de plus en plus exact, bien sûr si nos concepts physiques ont un sens. Par conséquent, il est très possible, par la reproductibilité des phénomènes, qu’un petit nombre d’expériences soit faux par rapport à d’autres. Une autre possibilité est que ces expériences minoritaires soient vraies et que les autres soient fausses, mais cette probabilité est infime. Ce contrôle par la répétition est nécessaire dans toutes les sciences.
Passons aux autres aspects de la physique quantique.
B.N. La contradiction est un aspect très intéressant, et il faut bien sûr définir ce qu’on veut dire par contradiction. En effet, la physique classique se caractérise par le fait d’attribuer des propriétés définies une fois pour toutes, aux objets qui nous intéressent en physique: une onde est une onde, un corpuscule est un corpuscule. Une onde ne peut pas être un corpuscule, et de même un corpuscule ne peut pas être une onde, car en physique classique c’est ceci ou cela.
Mais la théorie et l’expérience — et j’insiste sur le mot expérience car on l’oublie souvent dans les livres de vulgarisations — montrent que ces entités quantiques se manifestent d’une manière totalement différente des entités classiques. Les entités quantiques sont, en effet et à la fois onde et corpuscule, c’est à dire que si l’on fait une expérience pour détecter les caractéristiques d’une entité quantique, alors on pourra obtenir — selon les conditions de l’expérience — que l’entité se comporte parfois comme un corpuscule et d’autres fois comme une onde. Des expériences plus complexes font que les particules se comportent comme des corpuscules et se manifestent comme des ondes. Interpréter cela dans le langage de la physique classique, nous conduit à une contradiction. Comment peut-on affirmer qu’une entité est à la fois une chose et son contraire (aspects mutuellement exclusifs)?
Cette contradiction n’est pas dans le sens de complémentarité, prise dans le sens familier du terme, comme par exemple la lune qui montre une face ou une autre, selon notre position.
Les objets quantiques sont à la fois corpuscule et onde, ou, plus rigoureusement il faudrait dire que ces objets sont vraiment de nouvelles entités et ne sont ni corpuscule ni onde. Mais au niveau macroscopique, nos expériences nous permettent de voir seulement des aspects partiels (ondulatoire ou corpusculaire) de la nouvelle entité quantique. La contradiction n’est donc pas dans le formalisme mathématique, ni dans les idées scientifiques. Elle est au niveau du langage, comme l’ont, bien vu les pères fondateurs de la physique quantique. Le problème se trouve dans la traduction du langage de la physique quantique en langage de la physique classique. Ce problème est très intéressant car au-delà du débat des spécialistes, il conduit à la découverte de nouveaux concepts, même sur le plan philosophique. Si la nature a vraiment un sens, et n’est pas uniquement là pour nous donner un ensemble de recettes opératoires qui permettent la fabrication des fusées et des bombes par ex., mais aussi pour nous dire quelque chose sur nous même, alors à ce moment là un nouvel éclairage des concepts philosophiques, nous est donné. Nous touchons, ici, l’idée de contradiction, telle que Lupasco, par ex., l’a étudiée dans son œuvre.
On pourrait continuer à parler longtemps de ces nouveaux concepts. Mais je finirai par un nouvel aspect de la physique quantique qui est la discontinuité.
La physique classique est fondée sur l’idée de continuité. Cette idée a, certainement, des bases qui vont loin au-delà de la science, et c’est presque une évidence dans notre monde familier que de pouvoir passer d’une manière continue d’un point à l’autre, d’un état à l’autre. Il y a une sorte d’unité structurelle dans notre monde macrophysique.
Il se fait que l’outil mathématique qui était fabriqué pour l’étude scientifique en physique, est aussi fondé sur l’idée de continuité, et je fais, ici, allusion au calcul intégral et différentiel. Mais en physique quantique, on a découvert, expérimentalement, que les entités quantiques ont des propriétés étranges. Prenons, par exemple, l’énergie. On a trouvé que l’énergie qui correspond aux états différents d’un système physique est discrète. J’ai donné dans mon livre « Nous, la particule et le monde », une image pour illustrer cette idée de discontinuité: Sur une des branches d’un arbre un oiseau s’est perché. Tout à coup l’oiseau disparait pour réapparaitre sur une autre branche, sans être passé par aucun des points intermédiaires.
La discontinuité est un principe puissant, elle ne signifie pas un simple changement, mais un changement où il n’y a rien entre un état et un autre, et où on ne peut passer d’une manière continue entre ces états. La continuité n’est pas niée, pour autant. La continuité coexiste avec la discontinuité; et en physique quantique, de nouveaux outils mathématiques permettent de décrire, à la fois, ces deux aspects.
Ces quelques nouveaux concepts, parmi d’autres, montrent une rupture par rapport à la physique classique et ils ont conduit aux paradoxes dont fourmillent les livres de vulgarisation. Mais, à mon avis, il s’agit d’un faux problème. Les paradoxes ne sont pas dans la physique quantique, mais résultent des problèmes de traduction d’un niveau à un autre, du niveau quantique au niveau classique.
Un des grands mystères de la physique actuelle est le passage de la physique quantique à la physique classique. Comme si le véritable mystère est notre monde, et non le monde quantique qui a une cohérence totale, théorique et expérimentale. Et lors du passage au niveau microphysique, on ne comprend pas, d’où sort la séparabilité, d’où sortent toutes les caractéristiques de ce monde. Comment se fait-il, par exemple, qu’on peut avoir dans le monde quantique une multiplicité de valeurs possible dune certaine observable physique, comme l’énergie par exemple, mais quand on passe au niveau macrophysique, un seul état, ou une seule valeur, se manifeste; c’est la réduction du paquet d’ondes, comme on dit. Comment s’opère cette réduction? Comment passe-t-on d’un monde non-séparable à un monde séparable? Comment se fait-il qu’en partant d’un monde, où coexistent des aspects mutuellement exclusifs, on aboutit à un monde, où ces aspects ne coexistent pas?
Il ne s’agit pas d’un simple problème de traduction, ou de passage d’un niveau à un autre, mais d’un profond problème conceptuel; et ici nous touchons au deuxième volet de votre question. Qu’on le veuille ou non, il y a toujours des interférences entre science, et culture, entre l’environnement social, culturel et économique d’une époque et l’environnement scientifique. Ainsi, les idées qui prévalent actuellement dans le monde, sont fondées sur la physique classique, d’où le décalage et la nécessité d’informer, de communiquer et de traduire d’un langage à un autre.
Existe-t-il des travaux qui expliquent comment se fait le passage ? Car ce que vous avez dit reste mystérieux. Prenons un exemple, on sait que tout bouge, pourtant nous voyons des objets solides et stables, avec des yeux qui eux-mêmes sont composés d’atomes en mouvement, comment se fait le passage de ce mouvement continu à la stabilité?
B.N. La stabilité se comprend facilement. Et elle ne fait pas partie des aspects mystérieux concernant le passage entre les deux niveaux. On peut expliquer la stabilité grâce à l’application de critères statistiques. Ainsi la stabilité et la solidité sont réduites à une question de domination statistique. Comme je l’ai dit, l’intéressant est de savoir, comment se fait, par exemple, le passage de la non-séparabilité à la séparabilité. Et les études qui sont faites à ce sujet, sont très complexes. On a cru, au début, qu’un simple passage à la limite, nous permettra d’obtenir la physique classique comme un cas particulier de la physique quantique. Par exemple réduire la constante de Planck à zéro. Mais cette constante est une certaine valeur finie et fixe, et un nombre fixe ne peut pas devenir zéro. Mais la question était posée, et on sait actuellement que l’on ne pourra pas déduire, de cette manière, la physique classique de la physique quantique. Une des idées qui circule actuellement, spécialement grâce à l’école de Berkeley, est que la lumière joue un rôle très important dans ce passage du niveau quantique au niveau macrophysique. En effet, la lumière (ou les photons) est notre outil pour sonder et observer les objets au niveau macrophysique, et les signaux qui relient les objets entre eux, sont des signaux de lumière. La lumière joue donc, au niveau macrophysique, un rôle d’identification des objets. Et des chercheurs posent la question de savoir si, grâce aux propriétés tout à fait particulières, de ces photons et des paquets de photons résultant du passage d’un état quasi-individuel à l’état de paquet d’un grand nombre de photons qu’on appelle les photons mous, on pourra peut-être dériver l’existence d’un objet macrophysique. Mais ces études, n’ont pas encore abouti.
Une autre question se pose ici: n’y a-t-il pas des phénomènes quantiques perceptibles macrophysiquement comme par exemple l’hélium superfluide, le laser etc…
B.N.: Bien sûr. On fait souvent cette confusion dans les ouvrages de vulgarisation et dans les communications avec les non-spécialistes. En effet, on croit que la physique quantique agit exclusivement au niveau microphysique, mais cela est faux. Le laser, par exemple, est un phénomène quantique qui se manifeste à l’échelle macrophysique. Les expériences dont j’ai parlé et qui concernent la vérification des inégalités de Bell, se déroulent au niveau de distances macrophysiques. Mais après tout, il est naturel que les choses soient comme cela. Nous parlons des niveaux de réalité quantique et macrophysique, du point de vue de la connaissance et des concepts fondamentaux, mais dans la réalité expérimentale, les deux sont imbriqués.
On vient de faire un petit tour d’horizon. J’aimerais revenir sur certains points. Vous avez dit que la relativité est l’apogée de la physique classique. On sait qu’il y a deux relativités. Alors peut-on dire que les deux vont dans cette direction classique, surtout quand on sait que la relativité générale fait partie intégrante de la physique moderne?
B.N.: Bien sûr, qu’il y a des différences entre la relativité générale et la relativité restreinte. Actuellement on essaye de réaliser le magnifique projet d’Einstein, qui est d’unifier toutes les interactions. Et la relativité générale a essayé d’inclure la gravitation de la manière la plus générale. Les théories contemporaines essaient de marier la relativité avec la physique quantique, et c’est le grand problème sur lequel travaillent, actuellement, les chercheurs: marier les deux théories et unifier, ainsi, toutes les interactions. Dans ce sens, on pourra évoluer vers une nouvelle branche de la science. Mais malgré tous les espoirs, ce projet n’a pas encore abouti.
Voulez-vous dire que la relativité garde essentiellement la même méthodologie et la même vision classique?
B.N. Pratiquement rien n’a changé du point de vue concepts fondamentaux comme la causalité, la continuité, les aspects mutuellement exclusifs etc… Ce qui a changé, et qui touche partiellement notre vision du monde, et l’unification de l’espace et du temps. Mais ce changement n’est pas total, c’est plutôt un élargissement de la vision classique de la réalité cartésienne décrite dans l’espace-temps, et qui est une réalité unique et indépendante. C’est pour cela qu’Einstein a refusé jusqu’à la fin de sa vie, pratiquement, les conclusions de la physique quantique, tout en travaillant et en lui amenant des contributions tout à fait essentielles. Einstein considérait que la physique quantique était incomplète, à cause de ces nouveaux aspects, au niveau de l’interprétation et de la vision du monde. Einstein est une personne extraordinaire dans l’histoire de la science, mais je le vois plutôt comme un scientifique de transition, comme l’était autrefois Kepler qui représentait une transition entre la pensée magique traditionnelle et la pensée scientifique.
Par contre, si vous me demandez de citer un nom qui symbolise la physique quantique, je donnerai, sans hésitation, le nom de Planck. Le cas de Planck est extrêmement intéressant. Il croyait fermement aux concepts de la physique classique, et il a essayé, pendant longtemps, de nier la conclusion de ses propres découvertes et de les ramener à la physique classique. Pour Planck c’était une véritable tragédie intérieure. Dans son « autobiographie scientifique », Planck parle de sa découverte de l’irréductibilité de ces nouveaux concepts à ceux de la physique classique, comme d’une réelle illumination et d’un profond changement intérieur. C’est dans ce sens là que Planck représente, pour moi, un symbole de la nouvelle physique.
Certains disent que nombreux sont les concepts de la physique quantique qui trouvent leur source dans les options (ou les priori) philosophiques de leur auteur, comme dans les cas de Bohr, de Heisenberg et de bien d’autres. Bien sûr qu’Einstein et ceux qui partageaient ses idées, avaient aussi leur choix philosophique. Heisenberg et Bohr croyaient, par exemple, qu’une entité quantique ne peut présenter qu’un seul des deux aspects – corpusculaire ou ondulatoire – à la fois. Vous venez de nous dire le contraire. Et en effet, prenons l’expérience des deux fentes, où on fait passer des particules, chaque particule a une position déterminée sur la plaque derrière les fentes (aspect corpusculaire), en même temps la plaque nous livre une image d’interférences (aspect ondulatoire). Ne peut-on pas arrondir les angles entre ces deux écoles de pensée, grâce à une réflexion scientifico-philosophique?
B.N. : Je commencerai par la fin de votre question en disant que certainement, les angles ne peuvent pas être arrondis. Ces écoles de pensée ont trouvé le jour grâce aux défis extraordinaires que posait l’émergence théorique et expérimentale de la physique quantique, ce qui était tout à fait naturel. Alors est-ce que ces écoles ont été influencées par des présupposés philosophiques, ou non? On dit que la science est mauvaise, si elle est influencée par une pensée philosophique, et je pense que c’est vrai. Mais ici nous sommes dans un cas tout à fait spécial. Il ne s’agissait pas de la science, mais de son interprétation. Je dirai donc, que les polémiques extraordinaires, et qui durent depuis les années trente, sont d’une extraordinaire richesse, car les pères fondateurs de la physique quantique se sont rendus compte, qu’ils touchaient, ainsi, non seulement au formalisme, qui reste ce qu’il est, mais aux confins de la connaissance, elle-même. Cela touchait, bien sûr, des problèmes d’ordre philosophique, et Dieu merci que ces polémiques étaient influencées par des présupposés philosophiques, car sans culture on ne peut pas aborder ce genre de problèmes, comme on ne peut pas redécouvrir l’Amérique chaque fois. A la limite, dans la physique classique, l’interprétation n’était pas très importante: Les choses sont ce quelles sont, on a une équation on la résout et on obtient un résultat etc…
La physique quantique, je le répète, représente une situation particulière, qui n’est pas entièrement reconnue de nos jours, car notamment l’interprétation fait partie intégrante de ses conclusions. L’interprétation n’est pas surajoutée à la physique quantique, car le formalisme mathématique n’était plus un outil médiateur entre la nature, les faits expérimentaux et nous, mais faisait partie intégrante de cette physique. C’est, peut-être, la première fois dans la science moderne que se fait un mariage harmonieux entre les deux aspects. Un autre aspect qui est, à mon avis, très méconnu, est le rupture dans les concepts fondamentaux entre les niveaux quantique et microphysique, et le fait que nous jugeons toujours en fonction de notre propre échelle, de nos expériences qui sont faites au niveau macrophysique, et (en fonction) de notre langage défini lui aussi à ce niveau, amène un problème d’interprétation essentiel et crucial. Et si des scientifiques ont une culture philosophique ou une certaine réflexion philosophique, c’est alors salutaire pour eux et pour la science et même, peut-être, pour la vie sociale.
Que veut-on alors dire par une réconciliation entre des thèses opposées, une fois qu’on aura reconnu l’existence de deux niveaux différents de la réalité quantique et macrophysique? Il ne peut y avoir de réconciliation, parce qu’une école essayait de tout réduire aux concepts de la physique classique; une autre école, autour de Bohr, essayait d’approcher ces problèmes nouveaux des niveaux quantiques, une réconciliation n’est alors que jeux de mots. Vous avez cité Einstein, on peut parler aussi, de Schrödinger, par exemple, qui malgré ses contributions essentielles, niait les conclusions de la physique quantique. Il était intéressé de les réduire aux concepts de la physique classique. Je crois, que la voie de l’école de Bohr, majoritaire actuellement, et qui est fondée sur l’interprétation de ce qui se passe dans le monde quantique par le principe de complémentarité, était un pas prudent en avant, vers la reconnaissance des aspects mutuellement exclusifs. Mais, ils faisaient une certaine concession: ils disaient, qu’après tout, il se peut que cela se passe, seulement au niveau du langage et qu’il n’y a, finalement, peut-être aucun problème au niveau de la description de la réalité. Pourquoi? car il faudrait se dispenser du concept de réalité lui-même, et n’est-ce pas un grand pas à franchir?
Il y avait donc la possibilité de réduire la contradiction au langage et à la traduction, mais le prix a, payer pour cette réconciliation était de ne plus parler d’une réalité indépendante, et je crois qu’on touche, ici, quelque chose d’essentiel et de vrai. Mais la manière selon laquelle cela était proposé, n’était pas complète. Et ce qui s’est passé depuis ce débat et depuis la naissance de la physique des particules qui a, justement, essayé de marier la relativité et la quantique, est qu’un nouvel éclairage, concernant ces concepts, se fait jour, et qui fait que ces nouveaux domaines et niveaux ne nient pas la physique macrophysique, mais la confinent dans son domaine de validité.
Une autre question concerne la dualité onde-corpuscule. Des représentations des particules sous forme d’un corpuscule porté sur une onde, par exemple, sont assez connues. Actuellement, on trouve des chercheurs comme Franco Selleri et d’autres, qui essaient de prouver que vraiment l’onde et le corpuscule existent sous cette forme. Ils supposent, pour cela, que cette onde n’a pas d’énergie mais quelle a des effets physiques détectables. Ils préparent des expériences en vue de le montrer. Peut-être, est-il intéressant de parler de cette dualité, pour l’expliquer et pour répondre aux tentatives comme ceux de Selleri.
B.N.: La réponse est très simple. Beaucoup ont essayé de réduire le problème et ça ne sera pas la première, ni la dernière fois. Quand une telle tentative aboutira, non seulement en tant qu’hypothèse et vision du monde, mais en tant que formalisme et expériences, on pourra discuter, à ce moment là. En attendant ce jour (?) il faut se tenir au formalisme rigoureux de la physique quantique. Je crois que ce qui est au fond de votre question, c’est qu’effectivement la tentative réductionniste n’a jamais disparu. C’est le type du matérialisme ancien fondé sur le réductionnisme et sur une certaine pauvreté conceptuelle aux niveaux de la causalité et des autres concepts fondamentaux. Cela est justifié car c’est plus simple, mais il y a, à mon avis, une multitude de faits qui semblent montrer qu’une telle réduction n’est plus possible.
Pour préciser, que veut-on dire par onde ? Quelle est la relation entre l’onde donnée par l’équation de Schrödinger et une onde comme celle qu’on voit sur l’eau ?
B.N. C’est du même ordre, mais il y a des cas particuliers. La description générale fait appel aux propriétés de l’entité nommée onde, et qui sont des propriétés du type continu. Cela veut dire que ces entités sont caractérisées par l’amplitude, l’intensité de l’onde etc. et qui sont continues, comme dans le cas particulier des ondes sur l’eau. Mais l’onde en physique quantique est un concept plus général qu’il ne faut pas confondre avec le concept de champs, c’est un aspect fondamental continu de l’entité quantique.
Les physiciens disposent, maintenant de deux grandes théories qui sont la relativité et la théorie quantique. A partir de là, ils vont pouvoir commencer à étudier les divers phénomènes physiques, comme ceux des particules élémentaires etc. Mais avant d’aborder ce domaine qui est le vôtre, j’aimerais savoir comment vous faites dans votre travail de physicien pour marier ces deux théories. N’avez-vous pas des problèmes en pensant tantôt comme physicien quantique et tantôt comme physicien relativiste? Car les deux théories sont impliquées dans ce travail.
B.N.: Absolument, et elles sont impliquées à chaque instant. Une caractéristique de la physique moderne (étonnante pour les non spécialistes) sur le plan méthodologique, est le fait qu’il n’y a pas de méthodologie bien définie pour construire une théorie. Actuellement, quand on bâtit une théorie, on ne sait pas dès le départ, ce qu’elle sera, et on ne peut pas dire qu’elle doit être comme ceci ou comme cela pour qu’elle soit bonne (ou mauvaise). Il faut d’abord essayer. On peut dire que cette méthodologie est « anarchique », mais elle répond à des critères tout à. fait rigoureux. Mais il n’y a plus, a priori, de règles absolues qu’il faut respecter lors de la construction d’une théorie. Gérard Holton, par exemple, a souligné cette caractéristique intéressante de la physique des particules et concernant sa méthodologie. I1 y a actuellement une prolifération extraordinaire de nouvelles idées et théories; il n’y a plus une théorie mais une multitude de théories qui essaient d’aborder le problème de l’Unification.
Mais on ne sait pas, a priori, si une théorie est bonne ou bien mauvaise. On regarde d’abord si elle est auto-consistante au niveau théorique, puis si elle prédit quelque chose ou non; car si rien de nouveau n’est prédit, il faut reléguer la théorie au niveau de la métaphysique, et si elle prédit quelque chose, on essaie de la tester, ce qui devient de plus en plus difficile, car les théories deviennent de plus en plus raffinées. Donc malgré certains critères et propriétés auxquels doit répondre une théorie, on ne peut rien dire, d’avance, sur sa validité. On n’a plus les critères esthétiques absolus qui pouvaient exister autrefois dans la physique classique, pour construire une théorie. Et je crois que cela est tout simplement un résultat de la complexité inouïe que nous découvrons dans le monde de l’infiniment petit, car paradoxalement le monde de l’infiniment petit n’est pas un monde plus simple, mais un monde de plus en plus complexe. Avant, on croyait que la complexité était (plutôt) dans le sens de l’infiniment grand, maintenant on découvre quelle est aussi dans le sens de l’infiniment petit. Cette complexité fait que les critères esthétiques et méthodologiques définis d’avance ne fonctionnent plus et ne sont plus pris en considération. Si vous demandez à un jeune physicien qui a, disons, deux ou trois ans d’expérience professionnelle en physique moderne, ce qu’est la méthodologie, il peut même ne pas connaître la signification de ce mot! Les jeunes se lancent tout simplement dans les théories les plus modernes.
La physique quantique et la physique relativiste ont vu le jour lorsque de graves problèmes ont surgi en étudiant la matière. Comment se sont développées, alors, à partir de ces deux théories, les études et les conceptions en physique des particules?
B. N.: Nous touchons ici un aspect très important dans l’évolution des théories en physique des particules, qui est, je dirai, un mouvement de balançoire très intéressant, comme je l’ai montré dans mon livre, et qui est une thèse chère à Steven Weinberg, par exemple. Mais quel mouvement de balançoire?
C’est toujours la tentation d’aller vers un des deux aspects corpusculaire et ondulatoire. Et on peut par rapport à ce mouvement de balançoire distinguer deux grandes avenues dans l’évolution des théories en physique des particules. Par exemple, et grâce au formidable succès de l’électrodynamique quantique, théorique et expérimentale, on a vu naître des tentatives de construction de théories des champs cohérentes pour les particules; cela s’est développé vers les années quarante et cinquante et a abouti à des problèmes de formulation et d’auto-consistance , comme par exemple les problèmes liés à la valeur de la constante de couplage entre les particules, car au niveau des interactions nucléaires et entre les particules, l’interaction était très forte et cela posait des problèmes conceptuels à cette époque. Par cette complexification des théories et cette multiplication des problèmes, nous assistons à un nouveau mouvement de balançoire vers les années soixante, et nous retrouvons une théorie qui allait plutôt dans l’autre sens et dans laquelle, contrairement à la précédente, l’aspect champ, n’était plus fondamental et auquel il fallait réduire le corpuscule comme épiphénomène. C’était plutôt l’inverse, c’est-à-dire c’était le corpuscule qui était fondamental et les champs devaient en être dérivés comme si c’était des moyennes ou comme des quantités macrophysiques (épiphénomènes). C’était la tentative du bootstrap qui a dominé pendant une décennie sur la physique des particules. Cela était dû aussi, bien sûr, à la découverte d’un nombre de plus en plus grand de particules.
On avait l’espoir, dans les théories habituelles des champs, de trouver quelques particules plus fondamentales qui devaient simplifier l’approche, mais des dizaines et même, actuellement, des centaines de particules ont été découvertes. Et devant cette situation problématique la tentative du bootstrap est apparue. Bootstrap est un mot intraduisible en Français, mais on a voulu dire par cela: auto-consistance.
Le bootstrap disait qu’après tout il n’y a pas une particule plus fondamentale que les autres, mais que toutes les particules devaient être également fondamentales et que chaque particule est ce qu’elle est parce que toutes les autres particules existent à la fois. Donc c’est l’interaction qui crée réellement l’identité d’une particule et qui fait qu’il y a « individualité » de cette particule. On voit que l’intérêt se concentre sur les aspects global et corpusculaire. A nouveau, s’est greffée sur cela, la tentative opposée qui est la tentative de la théorie des quarks. Cette théorie disait qu’au niveau des particules, on peut trouver des centaines, mais qu’il existe peut-être un niveau encore plus fin: comme une sorte de sous-structure de ces particules, et que ce nouveau niveau permettra de retrouver la simplicité tant recherchée, d’où l’idée de quarks, ces sous-constituants des particules. Cette tendance a presque balayé complètement l’approche bootstrap par un nouveau mouvement de balançoire. Mais tout cela est imbriqué et on ne peut pas donner de dates précises, mais des décennies seulement.
Donc vers les années, disons, soixante dix et, surtout avec la naissance de la chromodynamique quantique, on avait de plus en plus la domination d’une théorie des champs pour les interactions fortes, fondée sur l’idée des quarks. Cette théorie quantique des champs a eu un véritable succès spectaculaire lorsqu’elle a été développée en vue d’englober tous les autres domaines concernant toutes les autres interactions: faible, électromagnétique et maintenant gravitationnelle, surtout avec l’apparition des théories unifiées. Cette théorie donnait l’impression d’une cohérence de plus en plus grande et d’une unification de plus en plus possible. Et maintenant, à la date de notre entretien, nous assistons à nouveau à cet étrange et fascinant mouvement de balançoire au niveau conceptuel. Et c’est la très intéressante théorie des supercordes, qui trouve son origine historique dans la théorie du bootstrap. Dans cette théorie, les particules ne sont plus de simples points dans l’espace-temps, mais des objets étendus dans cet espace-temps, notamment étendus dans une dimension, d’où l’idée des cordes, c’est-à-dire des objets qui vivent essentiellement dans une seule dimension d’espace et un autre de temps bien sûr. Les cordes sont apparues pour la première fois dans des théories du type bootstrap appelées à l’époque: les théories duales de résonnance comme par exemple le modèle très célèbre de Veneziano.
Par la suite, ces théories se sont développées en utilisant précisément un formalisme caractéristique des théories quantiques des champs, donc de l’espace apparemment opposé. Actuellement, certains considèrent ces théories des supercordes comme une révolution conceptuelle qui pourrait être de la même taille, je dis bien de la même taille, que l’apparition de la physique quantique. Pourquoi?
Tout simplement parce que c’est la première fois qu’on a l’impression d’être dune part en présence d’objets qui respectent tout ce qu’on connaît du monde quantique et en particulier l’aspect d’objets non ponctuels mais étendus, c’est-à-dire qu’il y a, dès le départ, une sorte de structure composée dans ces cordes, d’autre part il y a dans les théories des supercordes le projet d’unification de toutes les interactions, ce que les autres théories n’ont fait que partiellement; ainsi la théorie de Weinberg-Salam, par exemple, unifiait seulement les interactions faible et électromagnétique, d’autres modèles qu’on appelle par les modèles « Grands Unifiés » ont essayé d’unifier les interactions électromagnétiques, forte et faible, mais la théorie des supercordes a l’ambition suprême d’unifier les quatre types d’interactions connues, la gravitation y inclus. Ce qui est intéressant aussi, c’est que cette théorie fonctionne, conceptuellement, à une échelle d’énergie fabuleuse qu’on appelle la masse de Planck, c’est une énergie 1019 fois plus grande que l’énergie correspondant à la masse du proton – je cite le proton car c’est une particule familière – ainsi notre corps est formé de protons et ils sont couramment manipulés dans les accélérateurs, etc…
Le grand problème consiste à savoir comment passer de cette échelle fabuleuse d’énergie, peut-être à jamais inaccessible dans nos accélérateurs, à notre propre échelle familière avec nos accélérateurs doués d’une grande énergie mais qui est pratiquement insignifiante par rapport à cette énergie fabuleuse qui existait peut-être autrefois au niveau cosmologique aux premiers instants.
Pour être clair, on disait, par exemple, dans les théories des quarks que le proton est formé de tel nombre de quarks et avec telles propriétés, maintenant que peut-on dire avec la théorie des supercordes?
B. N.: I1 y a quelques difficultés à expliquer cela du point de vue technique. On peut garder comme « description effective » l’image du proton composé de trois quarks, et je veux dire par « description effective » que ce n’est plus la théorie fondamentale: car la théorie des quarks et de leurs interactions (la chromodynamique quantique) parait comme une approximation par rapport à la théorie plus globale et unifiée qu’est la théorie des supercordes; la chromodynamique quantique devient une « théorie effective » par le passage dont j’ai parlé – de cette échelle d’énergie fabuleuse dite de basse énergie, pour cela on ne peut pas dire que le monde des supercordes est un monde de quarks, car le nombre de degrés de liberté qui caractérise le monde des supercordes est différent de celui correspondant au monde des quarks. Donc si sous-constituants il y a, ils seront d’un nouveau type car la notion même de constituants est liée à l’échelle d’énergie et, pour cette
raison, il est très difficile de répondre complètement à votre question, et je répète qu’en tant que description effective, il est encore possible de décrire les protons à notre échelle comme étant composés de trois quarks, mais qu’au niveau de l’échelle de Planck, les choses sont plus subtiles et plus complexes et, ce qui est étonnant, plus simples; car du point de vue de la structure théorique, la simplicité vient de ce qu’on s’est donné quelques principes généraux auxquels doit satisfaire toute théorie des particules; tandis que notre monde, le monde des énergies actuelles et prévisibles, est caractérisé par une complexité beaucoup plus grande de ce point de vue. Pour donner un exemple frappant de ce qui se passe dans cette transition d’une échelle à l’autre: le monde des supercordes a une certaine auto-consistance dans la formulation de la théorie, et elle est formulée dans un espace-temps qui n’a plus quatre dimensions comme le nôtre mais qui a, disons, dix dimensions: neuf d’espace et une de temps. Donc, c’est un monde qui est presque un monde de la science fiction pour nous. Et si une théorie est valable, elle doit décrire comment se fait le passage de cet espace multidimensionnel à notre espace à quatre dimensions, ces problèmes sont d’une horrible complexité: c’est le célèbre problème de la « compactification » qui n’est pas assez clair aujourd’hui. Donc je parle de cette théorie comme candidate car elle n’a pas encore abouti; mais elle a toutes les chances de décrire — conceptuellement et esthétiquement — ce monde des particules d’une manière plus cohérente qu’avant.
Vous avez dit que la théorie des supercordes contient la chromodynamique quantique comme cas spécial, et on peut se poser la question si déjà la théorie du bootstrap ne le faisait pas. Car si on découvre qu’il y a des particules plus élémentaires que les protons, les neutrons etc… comme les quarks (ou d’autres), ne peut-on, à ce niveau, dire que ces particules elles-mêmes ne sont pas véritablement fondamentales et qu’il y a un principe bootstrap à ce niveau?
B. N.: Oui, tout à fait. C’est une question extrêmement intéressante et dont je me suis préoccupé moi-même dans mes recherches. Est-il possible tout d’abord de formuler un bootstrap à l’échelle de Planck ? C’est-à-dire un bootstrap qui peut inclure non seulement les hadrons, et qui sont les particules qui ont une interaction forte, comme dans les anciennes formes du bootstrap, mais aussi toutes les autres particules, c’est-à-dire être véritablement unifié. D’autre part, il y a des aspects du type bootstrap dans ces théories (de supercordes) et qui se manifestent sur plusieurs niveaux. Il est évident, tout au moins pour moi, que le fait que l’objet traité — la corde — soit étendu dès le départ, est un aspect bootstrap, car le bootstrap dit essentiellement, concernant les interactions entre les particules, qu’une particule est ce qu’elle est, parce que toutes les autres particules existent à la fois, ce qui veut dire que cette particule est composée en un certain sens de toutes les autres particules, pas en tant que constituants ou brique; mais dans le sens que je viens de définir, c’est-à-dire, qu’à cause des interactions, tout objet apparaît comme composé.
J’ai travaillé pendant quelques années (les années 78-83) dans le développement et l’amélioration d’une approche bootstrap et qui s’appelle le bootstrap topologique; nous avons essayé d’introduire, justement, l’aspect quark comme un aspect formel mathématique, comme un aspect structurel sur le plan mathématique, mais non expérimental, en tant qu’objet libre qui se manifeste d’une manière libre — vous savez qu’on n’a jamais observé un quark à l’état libre et séparé —, donc nous avons essayé de faire cela en utilisant un outil mathématique qui est la topologie, c’est un outil idéal pour le genre de problèmes qui nous intéressent, car la topologie arrive à concilier justement des aspects contradictoires comme la continuité et la discontinuité, ou aussi le local et le global, et avec G.F. Chew et d’autres, nous sommes tombés, pour le cas particulier et limité des hadrons, sur un aspect qui se retrouve dans les théories des supercordes, comme, par exemple, le rôle essentiel des surfaces à deux dimensions pour la description des interactions physiques. Mais pourquoi des surfaces à deux dimensions ? Une corde est un objet qui se trouve dans une seule dimension, et quand elle se déplace dans le temps elle couvre un espace à deux dimensions, comme la surface d’une table, par exemple. Nous pensions à l’époque, que ces espaces bidimensionnels devaient contenir, potentiellement, pratiquement toutes les informations concernant les interactions et, en particulier, les interactions fortes. Ce même type d’affirmation se retrouve actuellement dans la théorie des supercordes, où les surfaces bidimensionnelles, qui sont balayées par les cordes (ou supercordes), sont essentielles pour dériver certaines propriétés physiques cruciales et fondamentales, en particulier les nombres quantiques qui caractérisent les particules.
Une autre ressemblance intéressante entre ces deux théories est la nécessité d’élargir notre espace-temps habituel, c’est comme si ces objets, ces particules existaient dans un espace plus large et riche que l’espace à quatre dimensions. Mais le bootstrap topologique était limité aux seuls hadrons, malgré les tentatives pour l’étendre aux autres particules comme les leptons ou les bosons de jauge. On voit que dans ce sens là, il y a continuité et discontinuité aussi au niveau des théories. Si la théorie des supercordes aboutit, elle réussira pour la première fois, au niveau méthodologique, à marier l’aspect du type bootstrap et l’aspect théorie quantique des champs.
Maintenant, en ce qui concerne votre question essentielle liée à l’aspect bootstrap, je voudrais, pour la bonne compréhension, distinguer entre les principes de bootstrap et les théories du bootstrap. Dans toute leur généralité, les principes du bootstrap affirment que tout est lié dans le monde physique, qu’il y a une sorte de non-séparabilité fondamentale entre tous les objets et entités qui constituent les systèmes physiques. Maintenant, pour appliquer ce principe, il faut passer aux théories et aux formalismes mathématiques et à la prédiction expérimentale. Pour cela, il faut tronquer ce principe, il faut en quelque sorte le mutiler ou le limiter, au monde des hadrons par exemple et c’est ainsi qu’il y eut le bootstrap hadronique et le bootstrap topologique… Je crois donc que c’est une théorie qui a la capacité d’amélioration continuelle, et que ses aspects, considérés pendant longtemps comme étant opposés à l’approche de la théorie quantique des champs, ne sont qu’une apparence au niveau méthodologique, et que finalement, on pourra considérer, en même temps, les aspects de type global amenés par le bootstrap, et les aspects de type local, décrits par la théorie quantique des champs traditionnelle.
On s’est habitué, depuis de nombreuses années, qu’à chaque découverte en physique des particules, on assiste à une modification de nos conceptions cosmologiques, car on a lié, par exemple, le big bang à la formation des particules et à leurs propriétés connues. On s’est dit que si le big bang est réel, alors le monde qui en découle doit manifester les propriétés qu’on lui connaît Alors, vers quels changements nous conduisent le bootstrap topologique et la théorie des supercordes dans nos concepts cosmologiques, ou bien est-il encore prématuré d’en parler?
B.N.: On peut élargir votre question et dire que chaque changement fondamental en physique s’est accompagné d’un changement en cosmologie. Par exemple, la physique du 19ème siècle a conduit à cette vision de mort thermique de l’univers. Avec la naissance de la théorie quantique et la physique des particules et la nouvelle branche qui s’appelle la cosmologie quantique et qui marie précisément l’infiniment petit (la particule) avec l’infiniment grand (le cosmos) , on arrive à une vision tout à fait différente de l’ancienne vision cosmologique, on a affaire ici à un univers qui se complexifie de plus en plus et on assiste à de perpétuelles créations et annihilations si l’on peut dire, à la croissance ou la décroissance de l’entropie dans les différentes régions de l’univers, de sorte que la vision triste de mort thermique de l’univers n’a plus cours, mais il est vrai que la vision cosmologique moderne reste à ce niveau un peu tragique puisqu’elle part dune destruction même si c’est à long terme. On parle ainsi de la destruction par échauffement ou refroidissement progressifs. Echauffement dans le cas de contraction, on assiste alors à une augmentation de la température pour retrouver ainsi les énergies du début du big bang. Ou alors mort par refroidissement s’il y a une expansion continuelle, ou encore mort par la désintégration du proton comme le proposent des théories apparues il y a quelques années (les modèles Grand-Unifiés) mais qui ne sont pas encore confirmées expérimentalement, malgré des recherches très poussées. Ce que je veux dire par là, c’est qu’il y a effectivement changement constant de la vision cosmologique, et la désintégration du proton en est un exemple frappant, même si cela devait s’avérer faux expérimentalement.
Mais les conséquences cosmologiques sont subtiles, car les changements qui s’opèrent dans le domaine des particules affectent nécessairement la description des premiers instants du big bang, par ce que c’est à ces instants qu’il est supposé que l’univers existait dans un état de soupe primordiale formée de particules; et par conséquent, les propriétés des particules ont joué un rôle fondamental à ces premiers instants. Ainsi, il suffit de modifier quelque peu certaines caractéristiques des particules dans les théories de cosmologie quantique pour que des conséquences macrophysiques importantes s’ensuivent, par exemple la formation ou non des galaxies, des planètes, des éléments lourds, donc la formation ou la non formation de la vie même, c’est ce qui est appelé d’une façon exagérée « le principe anthropique », je dis « exagérée » car les ajustements fins ne sont pas tellement liés à l’apparition de l’homme mais plutôt aux éléments lourds qui fournissent les éléments de la vie. Et effectivement toutes ces théories sont affectées par les changements théoriques et en particulier par la théorie des supercordes où l’on pourra assister à des changements importants et même spectaculaires, mais dont il est, encore une fois, très prématuré d’en parler, car cette théorie est encore en cours de formation, même si elle promet beaucoup.
Maintenant et puisque tout ce qui existe est composé de particule d’atomes etc., peut-on parler — même si on ne sait pas comment passer du niveau quantique au niveau macroscopique — peut-on parler malgré cela de l’influence qui peut découler de cette nouvelle vision du monde sur notre conception de la vie en général, sur la biologie… ou est-ce encore prématuré?
B.N.: Je crois qu’on peut en parler, en partant de la constatation que les concepts concernant la nature et la science ont toujours influencé notre vie quotidienne. Quand j’élabore, par exemple, un projet dans ma vie, et que j’essaie d’assurer toutes les conditions pour qu’il se réalise, tout en ayant la conviction que si tous les paramètres, dont je suis conscient, sont réunis, alors mon projet aboutira, alors consciemment ou non je fais appel à des notions comme le déterminisme, la causalité et même une sorte de réductionnisme, qui opèrent dans notre pensée habituellement. Cela est, bien sûr, lié aussi à la structure du langage ordinaire, employé dans la vie de tous les jours. Autrement dit, cela est relié à des concepts de la physique classique. Un autre exemple est celui des économistes qui essaient de trouver une théorie pour résoudre enfin tous nos problèmes et crises actuels. Ainsi ils formulent des théories auxquelles ils croient fermement, et il est clair qu’ils opèrent souvent avec les mêmes concepts de déterminisme, de causalité etc. La preuve en est que la plupart de ces théories se révèlent fausses par la suite. Je crois que le problème auquel nous sommes confrontés actuellement est que ces concepts, enrichissants dans la vie sociale d’une manière souvent inconsciente, se trouvent en désaccord avec les concepts plus riches qui semblent émerger de l’étude des systèmes naturels mais à un autre niveau, au niveau quantique et même cosmologique. La nature de ce décalage est évidente et elle est liée à la difficulté du langage scientifique, mais on peut se poser la question de savoir le rôle joué par ce décalage dans notre vie de tous les jours et dans la vie sociale: Ce décalage n’est-il pas nocif? et est-ce que l’élargissement de nos concepts qui sont au fondement de nos actions dans la vie de tous les jours peut nous aider à transformer en quelque sorte notre attitude, précisément dans la vie de tous les jours?
Je voudrais préciser, pour que mes propos ne soient pas mal interprétés, que je ne préconise pas le transfert de modèles physiques à un niveau social par exemple, car il y a, bien sûr, des niveaux d’organisations différentes de la matière et de l’énergie et on ne peut pas faire une transposition brutale. Mais ce dont je parle est différent. Il s’agit de concepts et de résultats tout à fait généraux qui se trouvent réellement aux confins de la science, donc en contact avec d’autres formes de connaissance et d’approches et ainsi, ces concepts peuvent nous aider à élargir nos concepts dans la vie quotidienne et cela peut avoir un effet bénéfique. Prenons un exemple concret pour illustrer d’une façon un peu dramatique mes propos, qui est celui de la violence. Je dis dans mes conférences que le problème de la violence est lié au décalage entre nos conceptions anciennes et celles qui émergent des systèmes naturels, mais souvent cela est mal interprété et quelques personnes croient que j’essaie de transposer une certaine harmonie qui régit le niveau naturel à notre monde où il y a, évidemment, disharmonie et conflit. Je répète donc qu’il ne s’agit pas de cela. Il est évident que le problème de la violence est lié aussi à plusieurs causes historiques, sociales, économiques etc… mais, à mon avis, il a aussi ses racines conceptuelles. La violence est liée aux concepts et à la vision que nous avons du monde ; et le fait que nous agissons, inconsciemment, en vertu de certains concepts, renforce, peut-être, ce besoin de violence. Et, à mon avis, on peut changer d’attitude, si on adopte des concepts plus généraux, comme par exemple, l’existence de plusieurs niveaux de réalité, ou aussi l’action, et pourquoi pas?, une sorte de non-séparabilité généralisée à notre monde, ou aussi la nécessité d’une cohérence globale qui implique non seulement la société mais aussi les niveaux biologiques et physiques…
Mais je ne dis pas que le problème de la violence pourra être résolu totalement de cette façon là, mais cela pourra au moins aider à approcher d’une façon nouvelle ces problèmes et d’autres encore, comme le problème de la tolérance qui, lui aussi, est lié à notre vision du monde.
Peut-on alors imaginer une sorte de « société quantique », si l’on peut dire ?
B.N.: Cette question mériterait des développements très poussés, car on peut répondre d’une manière sérieuse à cette question, et non seulement en lançant une nouvelle terminologie. Je crois, comme Lupasco l’a bien montré dans ses livres, qu’en gros, il existe toujours dans tous les phénomènes trois tendances:
1 – Une tendance d’homogénéisation qui est une sorte de tendance vers le même. Cela est basé sur l’exemple d’une classe de particules qui tolèrent cette possibilité.
2 – Une tendance d’hétérogénéisation, et Lupasco voit sa manifestation dans le monde vivant et biologique. On peut dire que c’est une tendance vers le différent, vers le gain d’informations et de différenciation.
3 – Enfin la troisième tendance qui est celle de la conciliation. Mais c’est une drôle de conciliation, car elle est basée sur une contradiction de plus en plus forte. Car une contradiction de plus en plus forte augmente les potentialités énergétiques; et c’est l’état « T » comme l’appelle Lupasco, qui est essentiellement l’état du tiers inclus. Lupasco a découvert cet état par son intuition et par ce qu’il a ressenti à travers le monde quantique.
Et effectivement, tout se passe dans le monde quantique comme si les aspects contradictoires coexistaient, mais paradoxalement coexistaient d’une manière constructive.
On peut dire que ces trois tendances — et je parle de tendances car elles sont toujours imbriquées — existent au niveau social. Et on peut voir deux d’entre elles se manifester au niveau des modèles sociaux. On peut ainsi voir que la tendance d’homogénéisation caractéristique du monde microphysique est à l’œuvre dans les sociétés de type totalitaire. Car, après tout, ces sociétés totalitaires essaient d’imposer une certaine homogénéisation et de gommer les différences entre les individus et d’imposer ainsi par la force cette homogénéisation au niveau social. Une autre forme est fondée sur l’idée d’hétérogénéisation et où l’aspect individuel est de plus en plus exacerbé et important, ce sont les sociétés de type libéral. On peut alors se poser la question de la possibilité d’un troisième type de société, basé sur cette contradiction constructive, société qui a peut-être existé autrefois (je pense aux sociétés dites traditionnelles).
On peut facilement voir ce qu’est une société homogène ou hétérogène, mais comment peut-en imaginer une société dans l’état « T »
B.N.: C’est un effort: d’imagination qui doit réunir effectivement la compétence de nombreuses personnes: des scientifiques, des politiciens, des économistes etc… Pour cela je ne pourrai donner une réponse en forme de recette. Mais on peut voir déjà des points d’actions possibles: dans les efforts de conciliation dans la vie sociale, entre l’aspect individuel et l’aspect collectif, entre l’aspect local et l’aspect global, dans le développement de toutes les possibilités humaines, c’est-à-dire en brisant la chaîne d’une spécialisation trop poussée et en ouvrant la perspective d’une compréhension qui fait appel à autre chose que notre fragmentation habituelle.
On peut donc se poser cette question, et se demander s’il peut y avoir à partir de ces idées, à la fois simples et complexes, issues de l’étude de systèmes naturels, s’il peut y avoir action sur la société, qui, ne l’oublions pas, est elle-même un système naturel.
Une autre question qu’on a abordé indirectement, est le problème métaphysique que posent les nouveaux résultats de la physique. Le champ est-il ouvert ou fermé devant la métaphysique ?
B.N.: Il y a une extraordinaire ouverture sur le plan de la dynamique interne des théories scientifiques. Une ouverture vers « les confins » donc vers les « méta – physiques », mais il y a aussi fermeture au niveau individuel, au niveau du scientifique lui-même, car il est un homme comme les autres et il subit lui aussi ce décalage normal et habituel entre sa pratique et ses conceptions du monde, qui peuvent rester ce qu’il y a de plus classique au monde. On a donc ce double jeu de fermeture et d’ouverture qui peut être identifié dans l’évolution des idées scientifiques contemporaines. Mais il y a quand même un domaine où l’ouverture s’est créée, qui est celui de la compréhension de la réalité. Et je crois qu’un nouveau type de métaphysique qui tient compte justement de l’étude des systèmes naturels et sans renoncer à la rationalité, pourra apparaitre.
Les concepts concernant la réalité ont beaucoup évolué, Il y avait avant, l’idée dune réalité tout à fait indépendante et objective qui, qu’on soit là ou non, est toujours ce quelle est; quant à nous, nous sommes là par accident. Mais les nouvelles théories scientifiques montrent que la précédente conception est grossière, même si elle est valable dans son domaine d’application macrophysique, et que la Réalité, celle qui résiste à notre expérimentation et à nos représentations, est beaucoup plus riche et semble nous impliquer. C’est donc une réalité qu’on ne peut plus cerner par une action d’observation externe pour en établir les lois. On voit que nos propres représentations sont impliquée dans sa description, on voit que le formalisme mathématique est lui-même impliqué dans cette conception de la réalité, et on voit surtout que notre action, même lors des expériences scientifiques, joue un rôle — chose qui était courante en psychologie mais pas en physique —; c’est seulement avec la physique quantique que cela est devenu pratiquement un lieu commun. Et on comprend maintenant, réellement, que le fait de faire une observation à partir de notre échelle macrophysique pour sonder le monde microphysique, le perturbe, car la multiplicité des valeurs potentielles est réduite à une seule valeur observée. On a donc affaire à, une réalité beaucoup plus fine et où je joue un rôle en tant qu’observateur.
Cela ne signifie pas que la réalité indépendante s’évanouit totalement, mais que la relation est beaucoup plus fine, car elle nous implique, et où il y a une sorte d’interaction réciproque entre la nature et l’homme. On peut alors se poser la question de savoir s’il y a une globalité qui inclut et la nature et l’homme, et là on est au cœur des problèmes métaphysiques mais qui sont abordés sous un jour nouveau, car la science est restée, pendant longtemps, méprisée sur le plan philosophique, et elle était considérée comme un parent pauvre de la philosophie; pour cela on a essayé et on essaie toujours de rejeter les conceptions scientifiques dans le domaine des recettes opératoires de la technique, et de ne pas la laisser interférer avec la philosophie. Mais je crois que par la découverte de ces aspects de plus en plus fins, qui ne sont pas uniquement fruit de la spéculation mais aussi de l’expérience, il y a une ouverture vers la métaphysique dans les deux sens du terme : méta – physique qui veut dire réflexion de la physique sur elle-même; et métaphysique comme dans la conception courante qui est celle de réfléchir non au-delà de la physique, mais à côté d’elle et en partant d’elle. Il y a dans ce sens là, de riches potentialités qui posent de fabuleux problèmes, car je crois que l’intégration de l’étude des systèmes naturels peut contribuer à formuler une nouvelle métaphysique. Mais je ne veux pas dire que la métaphysique sera fondée sur la science mais que cette dernière pourra contribuer à cela. Il y aura un retour vers une vision plus globale et plus cohérente du monde, non plus fragmentaire, au point où on arrive à tout nier : le sens, la philosophie, la métaphysique etc… donc un aspect nihiliste très actif aujourd’hui.
Ce retour doit se faire sans tomber dans les pièges habituels qui consistent à confondre les désirs avec la réalité, et en respectant un esprit de rigueur scientifique dans le sens de respecter les acquis de la science obtenus avec peine pendant de longues années.
Et là, vous introduisez ma dernière question: comment voyez-vous l’évolution de ces travaux et de leurs interactions possibles avec les autres domaines comme la société par exemple ?
B.N.: Je crois qu’il peut y avoir évolution mais pas obligatoirement, car il y a toujours bifurcation dans les actions de l’homme. L’évolution se fera si on reconnait son urgence, et cette urgence ne peut arriver que par la reconnaissance de l’aspect nocif du décalage entre les conceptions philosophiques, sociales et politiques d’une part, et les connaissances scientifiques d’autre part et aussi la reconnaissance du caractère nocif de la fragmentation qui ne cesse d’augmenter et qui fait que notre monde est très déchiré, ce que ressentent péniblement beaucoup de personnes. Cette séparation peut être évitée, non en faisant disparaître la spécialisation car elle est nécessaire, mais par un effort de communication entre les spécialistes des différentes branches d’une part et par la communication d’autre part de ces spécialistes avec le public. Il faut trouver la possibilité d’un dialogue transdisciplinaire, c’est-à-dire d’abord un dialogue qui n’essaie pas de juxtaposer les connaissances, mais qui essaie de voir s’il y a des points de contact entre les différents aspects de la réalité: sociale, économique, naturelle, etc… pour qu’une véritable ouverture et un véritable dialogue puissent s’instaurer, mais au nom de quoi ? Simplement, pour comprendre et retrouver, pour nous-mêmes, notre propre place dans la société et dans l’univers. Cet enjeu n’est pas trivial, et enfin nous pouvons formuler ce problème ancien de dialogue et d’ouverture car on trouve des scientifiques, toujours plus nombreux, — et c’est un fait capital qui, après une démarche souvent lente et pénible arrivent à reconnaître que la connaissance scientifique n’est plus la seule forme valable de connaissance, et par conséquent, que le dialogue entre la connaissance scientifique et les autres formes de connaissance peut être des plus fructueux.
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Basarab Nicolescu est d’origine Roumaine. Il s’installa en France en 1968 et devient physicien théoricien au Centre national de la recherche scientifique (CNRS).
Il est Président-fondateur (1987) de l’association Loi 1901 : Centre international de recherches et études transdisciplinaires (CIRET), regroupant des chercheurs de différents pays. Il participa et organisa plusieurs colloques internationaux et dirigea plusieurs livres.
Site : http://basarab.nicolescu.perso.sfr.fr/ciret/
Parmi ses livres :
• Qu’est-ce que la réalité?, Liber, Montréal, Canada, 2009.
• Le tiers secrètement inclus, Babel Éditeur, Mazamet, France, 2003
• Nous, la particule et le monde, Le Rocher, collection « Transdisciplinarité », Monaco, 2002, 2e édition.
• Les racines de la liberté, Accarias-L’Originel, Paris, 2001, en collaboration avec Michel Camus.
• La transdisciplinarité, manifeste, Le Rocher, collection « Transdisciplinarité », Monaco, 1996.
• Théorèmes poétiques, Le Rocher, Monaco, 1994, préface de Michel Camus.
• L’homme et le sens de l’Univers – Essai sur Jakob Boehme, Le Félin – Philippe Lebaud, Paris, 1988, 2e édition 1995, préfaces d’Antoine Faivre et Joscelyn Godwin (livre traduit aux États-Unis, au Brésil et en Roumanie).
Direction d’ouvrages collectifs
• René Daumal ou le perpétuel incandescent, Le bois d’Orion, L’Isle-sur-la-Sorgue, 2008, en collaboration avec Jean-Philippe de Tonnac.
• Transdisciplinarity – Theory and Practice, Hampton Press, Cresskill, NJ, USA, 2008.
• La mort aujourd’hui (Moartea astazi), Curtea Veche Publ., Bucarest, 2008 (en roumain).
• Transdisciplinary approaches of the dialogue between science, art, and religion in the Europe of tomorrow, Curtea Veche, Bucharest, 2008, en collaboration avec Magda Stavinschi.
• Science and Orthodoxy, a necessary dialogue, Curtea Veche, Bucharest, 2006, en collaboration avec Magda Stavinschi.
• Le Sacré aujourd’hui, Le Rocher, Monaco, 2003.
• Science and Religion : Antagonism or Complementarity?, XXI: Eonul Dogmatic, Bucarest, 2003, en collaboration avec Magda Stavinschi.
• Stéphane Lupasco – L’homme et l’œuvre, Le Rocher, Monaco, 1999, en collaboration avec Horia Badescu (livre traduit au Brésil).
• Le temps dans les sciences, L’Harmattan, Paris, 1995, en collaboration avec Norbert Dodille et Christian Duhamel.
• L’homme, la science et la Nature – Regards transdisciplinaires, Le Mail, Paris, 1994, en collaboration avec Michel Cazenave.