3 octobre 2024
UN ROYAUME AU-DELÀ DE L’ESPACE-TEMPS [A.K.A. HOBOKEN, NJ, 3 OCTOBRE 2024]. Il y a plusieurs dizaines d’années, j’ai inventé l’expression « science ironique » pour décrire les théories qui ne devraient pas être prises trop au sérieux, parce qu’elles ne peuvent pas être testées comme le fait la science authentique. La science ironique s’apparente davantage à la philosophie ou à la littérature qu’à la vraie science. Une théorie ironique, comme la psychanalyse, peut être intéressante, amusante à discuter, mais on ne peut jamais dire qu’elle est vraie.
Cela m’amène à « The Unraveling of Space-Time (La déconstruction de l’espace-temps) », un numéro spécial de Quanta Magazine. Ce recueil d’articles explore la possibilité que l’espace et le temps, qu’Einstein a fusionnés pour former l’espace-temps, émergent « de blocs de construction plus primitifs qui n’habitent pas eux-mêmes l’espace et le temps ».
Par souci de concision et de légèreté, j’appellerai cette notion le « mème » au-delà de l’espace-temps. Cette idée n’est pas vraiment nouvelle, comme le reconnaît Quanta et comme le souligne le précieux observateur de la physique Peter Woit sur son blog « Not Even Wrong ». Le mème au-delà de l’espace-temps est lié à la quête des physiciens pour trouver une théorie unifiée décrivant toutes les forces de la nature.
Une théorie unifiée réconcilierait la relativité générale, la théorie de la gravité d’Einstein, avec la théorie quantique, qui rend compte de l’électromagnétisme et des forces nucléaires. La relativité générale et la théorie quantique sont écrites dans des langages mathématiques incompatibles et reposent sur des hypothèses différentes concernant l’espace, le temps et la causalité.
Depuis une quarantaine d’années, la théorie des cordes est présentée comme la théorie unifiée la plus prometteuse. Edward Witten, que j’ai un jour surnommé le « joueur de flûte » des cordes, avait certainement à l’esprit quelque chose comme le mème au-delà de l’espace-temps en 1991 lorsqu’il m’a dit qu’il cherchait les « principes géométriques fondamentaux » qui sous-tendent les cordes.
Le problème, vous l’avez deviné, est que ni la théorie des cordes ni les autres candidats à une théorie unifiée ne font de prédictions testables. Elles se basent sur des trucs mathématiques supposés exister à l’échelle de Planck, une échelle infiniment trop petite pour être sondée par des expériences dans le monde réel.
Oui, la vérifiabilité reste un problème, concède aujourd’hui Brian Greene, apologiste des cordes, dans le Washington Post, mais la théorie des cordes vaut toujours la peine d’être poursuivie, parce qu’elle « a apporté des insights provocateurs sur des mystères de longue date et introduit des façons radicalement nouvelles de décrire la réalité physique ». Peter Woit réfute l’affirmation de Greene ici.
Lorsque j’ai insisté auprès d’Edward Witten sur la testabilité en 1991, il m’a répondu : « Je ne pense pas vous avoir transmis la splendeur [de la théorie des cordes], son incroyable cohérence, son élégance et sa beauté remarquables ». Witten voulait dire que la théorie des cordes est si mathématiquement convaincante qu’elle doit être vraie, ou du moins sur la bonne voie.
D’autres physiciens défendent leurs hypothèses préférées sur l’au-delà de l’espace-temps avec des arguments similaires. Mais comme le souligne la physicienne Sabine Hossenfelder, des critères subjectifs tels que la « beauté » et l’« élégance » ne peuvent se substituer aux données concrètes fournies par les accélérateurs et d’autres sources.
Un autre problème se pose : dans quelle mesure une théorie de l’au-delà de l’espace-temps peut-elle prédire ou expliquer quoi que ce soit ? Le philosophe de la physique Tim Maudlin a soulevé cette objection après que j’ai publié un lien vers le numéro de Quanta sur Facebook.
« Toute notre expérience du monde physique se présente sous la forme d’objets dotés d’une structure spatiale qui se déplacent au fil du temps », explique Maudlin. Une théorie dépourvue d’espace et de temps « ne peut pas entrer en contact avec ce que nous considérons comme des “preuves” ou des “observations” ».
Dans The End of Science (La fin de la science), j’ai formulé une plainte similaire à propos de la théorie des cordes, car aucun physicien n’était en mesure de m’expliquer exactement ce qu’est une corde. Une corde, me disais-je, semble être « une sorte de truc mathématique qui génère de la matière, de l’énergie, de l’espace et du temps, mais qui ne correspond à rien dans notre monde ».
Oh, et gardez ceci à l’esprit : La plupart des physiciens partent du principe qu’une théorie unifiée, qu’elle transcende ou non l’espace-temps, sera une théorie quantique. Et nous ne savons toujours pas ce que signifie la mécanique quantique !
Je ne peux m’empêcher de mentionner que le mème au-delà de l’espace-temps est apparu le mois dernier lors de « Sages & Scientifiques », un symposium de trois jours supervisé par le gourou de la spiritualité et de la santé Deepak Chopra. J’ai animé une session au cours de laquelle Chopra et quatre scientifiques ont proposé que la conscience — plutôt que la matière, l’espace et le temps — soit « la réalité fondamentale ».
Avant de mépriser cette idée comme trop mystique, jetez un coup d’œil à ce merveilleux essai publié dans Quanta par Amanda Gefter, auteure d’articles sur la physique. Elle note que John Wheeler, l’un des physiciens les plus influents du XXe siècle, a émis l’hypothèse que la conscience est fondamentale.
La proposition de Wheeler est née de sa contemplation de l’expérience de la double fente et d’autres explorations du domaine quantique ; des dispositifs expérimentaux différents donnent des résultats différents. Nous vivons dans une « réalité participative », a conclu Wheeler, dans laquelle nos questions définissent notre monde et même, dans une certaine mesure, le font exister.
Gefter montre que Wheeler a longtemps hésité face à cette perspective parce qu’il ne pouvait pas concilier la possibilité que chacun d’entre nous habite une réalité subjective différente avec sa conviction que nous vivons tous dans le même monde matériel. Comment concilier subjectivité et objectivité ? Bonne question, avec laquelle les philosophes sont aux prises depuis des millénaires.
Lorsque je qualifie les spéculations au-delà de l’espace-temps de « science ironique », est-ce que je suggère qu’elle est sans valeur et qu’il faut l’abandonner ? Bien sûr que non, et ce pour plusieurs raisons :
Tout d’abord, les progrès technologiques peuvent permettre aux scientifiques de résoudre des énigmes autrefois insolubles, telles que « De quoi sont faites les étoiles » ou « Notre univers a-t-il eu un commencement ? » Peut-être qu’un jour, des extraterrestres bienveillants et très intelligents nous prêteront des gadgets capables de sonder l’échelle de Planck et de détecter d’autres univers (toutes les théories sur les multivers sont ironiques). Qui sait ?
Deuxièmement, la science ironique peut être fructueuse. Bien que la théorie des cordes ne nous ait rien appris sur le monde réel, elle a stimulé des avancées mathématiques. Edward Witten n’a pas reçu de prix Nobel, mais il a remporté la plus haute distinction en mathématiques, la médaille Fields. Et la suggestion de John Wheeler selon laquelle la réalité est définie par des bits, des réponses à des questions de type oui ou non, a donné naissance au domaine florissant de la théorie de l’information quantique.
Troisièmement, j’aime la science ironique ! Tout comme j’aime la parabole de la caverne de Platon et Moby Dick. À son meilleur, la science ironique, comme les grandes œuvres de philosophie et d’art et même le grand journalisme scientifique, transperce notre accoutumance et nous confronte à la bizarrerie des choses que nous tenons pour acquises. Et y a-t-il quelque chose que nous tenons pour acquis plus que l’espace et le temps ?
Lisez donc « la déconstruction de l’espace et du temps » dans Quanta. Mais lisez avec le sourire, ne prenez rien trop au sérieux : tout le blabla sur l’univers holographique, la thermodynamique des trous noirs ou la dualité AdS/CFT. Car toutes les spéculations au-delà de l’espace-temps, aussi impressionnantes soient-elles sur le plan mathématique, ne sont pas de la science. C’est de la science ironique.
Pour en savoir plus :
Pour d’excellentes informations sur les spéculations relatives à la mécanique quantique et à la conscience au-delà de l’espace-temps, consultez les deux livres de George Musser, auteur de livres de physique : Spooky Action at a Distance et Putting Ourselves Back in the Equation. Voir également l’entretien de Musser avec le philosophe Tim Maudlin, « A Defense of the Reality of Time » (Une défense de la réalité du temps).
Pour en savoir plus sur mon point de vue sceptique sur la physique, voir Physicists Teleport Bullshit Through « Wormhole » ! (Les physiciens téléportent des conneries à travers un « trou de ver »), Multiverses Are Pseudoscientific Bullshit (Les multivers sont des conneries pseudoscientifiques), The Ironic Interpretation of Quantum Mechanics (L’interprétation ironique de la mécanique quantique), Is the Schrödinger Equation True? (L’équation de Schrödinger est-elle vraie ?), Quantum Mechanics, the Chinese Room and the Limits of Understanding (la chambre chinoise et les limites de la compréhension) et mon livre gratuit en ligne My Quantum Experiment (Mon expérience quantique).
Texte original : https://johnhorgan.org/cross-check/the-beyond-spacetime-meme