Chronique n° 309 parue dans F.C.-E. – N° 1636 – 21 avril 1978

LE MUR

Le théorème de Bell et l’attente du futur comme une promesse

lundi 26 mai 2014

Je rencontre souvent des gens intelligents et réfléchis qui me disent : « Cela ne peut plus durer, ce monde devient mortellement étouffant, on ne peut pas continuer à vivre ainsi sans retrouver un sens à la vie, un sens au futur, un sens à l’homme. » On ne saurait douter que ce « malheur d’être », cette « nausée », comme dit Sartre, ne soit à l’origine du gauchisme hagard qui aveugle tant d’esprits en Europe occidentale (en Europe orientale, ayant une lutte sur les bras, les intellectuels ont bien meilleur moral).

Et quand j’entends cela, je me dis que l’inconscient collectif n’est peut-être pas une rêverie de psychiatre.

Car il est bien vrai que « cela ne peut plus durer » : je veux dire que matériellement, toute psychose politique ou morale mise à part, il est parfaitement exact que nous sommes en train de vivre les dernières années d’un âge, qu’on pourrait appeler l’« histoire ». Nous sommes au terme, au bout, à la fin de l’histoire [1], non pas parce que « c’est étouffant », mais parce que les récents développements de la physique ouvrent réellement devant les hommes un abîme. Ce qu’est cet abîme, les physiciens en discutent. Mais ce dont ils sont sûrs, c’est que c’est un abîme, ou si le lecteur préfère écarter une façon trop lyrique de s’exprimer, c’est un événement qui n’a pas de précédent dans l’histoire de l’homme. Pourquoi ? Parce que, ou bien la science va s’arrêter devant un mur infranchissable, ou bien plutôt le mur sera franchi, mais au prix d’un bouleversement à la lettre inconcevable de notre condition.

Le « Théorème de Bell »

L’événement annonciateur de ce dilemme porte un nom, et il est daté : son nom est « Théorème de Bell », et il date de 1964, année de sa publication par le physicien américain John S. Bell [2]. Un autre physicien américain, H.-P. Stapp, appelle ce théorème « la plus profonde découverte de la science » [3]. De la science, c’est déjà beaucoup, et pourtant c’est peu dire. Que démontre en effet ce théorème ?

Que, si les fondements de la physique quantique sont vrais, alors toute observation faite en un lieu donné affecte le résultat d’une observation faite en un autre lieu « aussi éloigné soit-il », précise Bell. Autrement dit, commente Stapp, « le théorème de Bell montre que le concept couramment admis de réalité est incompatible avec les prédictions de la physique quantique ». Ce « concept couramment admis » dont parle Stapp, on va voir que ce n’est pas quelque concept de physicien abscons, mais bien notre concept de réalité tout ordinaire, celui de la vie de notre corps dans l’univers physique. Écoutons encore Stapp (que je cite de préférence à Bell parce que je n’ai pas de texte facile de celui-ci) :

Le concept ordinaire de réalité, écrit Stapp, « repose sur la supposition que ce que perçoivent nos sens peut être interprété comme une réalité extérieure, dans laquelle deux objets séparés sont des objets indépendants agissant l’un sur l’autre par des connexions spatio-temporelles : les actions instantanées à distance sont exclues. Une telle réalité existant derrière l’apparence des phénomènes est précisément ce dont le théorème de Bell démontre l’impossibilité (a) ».

Le lecteur pensera peut-être qu’après tout, ce théorème reste bien abstrait et qu’il nous laisse quand même un choix : « Si les prédictions de la physique quantique sont vérifiées... alors... ». Il n’y a donc, semble-t-il, qu’à trouver une autre physique.

Mais le fait est que les prédictions de la physique quantique sont bel et bien vérifiées, et donc que, même si l’on jetait cette physique par la fenêtre (ce qui semble tout à fait irréalisable, mais sait-on jamais ?), la nouvelle théorie devrait prendre en charge les résultats de ces prédictions, et donc le théorème de Bell.

Il faut donc de toute façon regarder en face la signification dudit théorème.

À quoi se réduit-il, finalement ?

Comme toujours en physique, à prévoir des expériences. En résumant grossièrement, ou bien les expériences échouent, et cela signifie que la physique a atteint les bornes de l’entendement humain. Comme toutes les sciences impliquent la physique (sur laquelle elles reposent de plus ou moins haut), ceci est donc l’annonce d’un échec final et proche de toutes les sciences. Dans ce cas, la longue montée intellectuelle de l’homme est finie à plus ou moins longue échéance dans toutes les directions. Toutes les sciences s’arrêteront quand elles auront épuisé les possibilités de la physique jusqu’au théorème de Bell, qui en marque l’infranchissable borne [4]].

Resteront à jamais sans solution les problèmes essentiels, concernant la nature de notre pensée, l’explication de notre présence dans ce monde, le pourquoi et le comment de l’évolution, l’organisation de la matière par la vie, puis la découverte de sa propre existence par la vie. Peut-être pensera-t-on qu’après tout ce sont là des problèmes métaphysiques que la science n’avait jamais envisagé de résoudre, et même dont les idéologies pseudoscientistes du XIXe siècle avaient proclamé l’inexistence. En fait, ce n’est pas cela du tout.

Ces idéologies supposaient exactement le contraire : qu’un jour la science saurait tout, et qu’alors on s’apercevrait de l’inexistence de ces problèmes. Non seulement ce n’est pas cela, mais répétons-le, c’est tout juste le contraire : dans le cas d’un échec des expériences suggérées par le théorème de Bell, la science découvrirait son impuissance à franchir un certain seuil, derrière lequel demeureraient à jamais inaccessibles les fondements de la science elle-même.

Dès lors l’évolution de l’homme serait-elle aussi à jamais stoppée, condamnée à tourner sur elle-même jusqu’à la mort de notre espèce ? Est-ce l’obscur sentiment de cet échec qui répand sur le monde une angoisse croissante ?

Maintenant envisageons l’autre éventualité, à vrai dire infiniment plus probable.

Dans toutes les formulations du théorème de Bell, on insiste sur l’inséparabilité des phénomènes (j’abrège, que le lecteur informé veuille bien m’excuser), « aussi éloignés soient-ils ». Cela signifie-t-il « jusqu’à l’infini » ? Quelle est la limite envisageable de cet « éloignement » ? Eh bien, autant que je sache, il n’y en a pas. Quoi, mais alors, il y aurait des expériences, et sinon des expériences, du moins des événements « infinis » ? Ayant péniblement lu ces derniers mois un très grand nombre d’auteurs dont aucun n’est facile, j’avoue ne pas savoir.

Attendre le futur comme une promesse

D’une part, j’ai conscience d’atteindre là (et de dépasser dangereusement) mon niveau d’incompétence ; et d’autre part je pourrais faire une anthologie contradictoire des auteurs du plus haut niveau : oui, ils se contredisent entre eux, ou bien évitent prudemment de toucher à ce que l’on voudrait savoir. Certains pensent et même écrivent que le théorème de Bell marque le passage de la connaissance scientifique à l’expérience mystique (b). Mais l’expérience mystique dans des instruments de laboratoire ? Qu’est-ce que cela peut bien vouloir dire ? [5]

Peut-être y a-t-il une erreur quelque part. Quelques-uns croient la voir, mais chacun à sa façon qui ne convainc que lui. Ce qui est sûr, c’est que la physique est sur le seuil de découvertes « effrayantes » (le mot n’est ni de moi ni d’un seul, loin de là). Heureux ceux qui croient. Eux seuls attendent le futur non comme une menace, mais comme une promesse (c).

Aimé MICHEL

(a) American Journal of Physics, août 1972, p. 1098.

(b) Un jeune physicien anglais, Laurence M. Beynam, cite Confucius, le soufisme, des livres et des revues de parapsychologie.

(c) Il n’existe pour l’instant, à ma connaissance, aucune vulgarisation de ces problèmes [6]. Le physicien qui s’essaierait à cette tâche serait le bienvenu.

Chronique n° 309 parue dans F.C.-E. – N° 1636 – 21 avril 1978. Reproduite dans La clarté au cœur du labyrinthe, Aldane, Cointrin, 2008 (www.aldane.com), pp. 52-54.


Notes de Jean-Pierre ROSPARS du 26 mai 2014


[1Ce thème de la « fin de l’histoire » a été repris dix ans plus tard, fin 1989, par Francis Fukuyama dans La fin de l’histoire et le dernier homme (Flammarion, Paris, 1992). Fukuyama était alors directeur adjoint de la cellule stratégique du Département d’État américain (l’homologue de notre Ministère des Affaires étrangères). Pour ce néo-conservateur de trente-six ans « la fin de l’histoire ne signifie pas la fin des événements mondiaux, mais la fin de l’évolution de la pensée humaine » en raison notamment de l’acquisition définitive des principaux fondamentaux qui gouvernent l’organisation politique et sociale. À l’en croire, après la chute des dictatures et la fin des idéologies, démocratie et libéralisme s’imposeront et la guerre deviendra impossible. Fukuyama a fait beaucoup parler de lui. Je ne sais si beaucoup de gens l’ont pris au sérieux. En tout cas de cause il a rejoint la longue, très longue, liste des prophètes malheureux !

[2En fait John Bell (1928-1990) était Britannique. Né à Belfast d’une famille modeste, il se passionna dès ses années d’étudiant aux universités de Belfast puis de Birmingham pour les fondements de la physique quantique et son interprétation. Il avait même qualifié de « malhonnête » un de ses professeurs qui tentait d’en masquer les difficultés ! Certes la mécanique quantique marchait fort bien « à toutes fins pratiques », une formule qu’il utilisait si souvent qu’il en fit un acronyme (FAPP, « for all practical purposes »), mais il n’en était pas pour autant satisfait. Cependant, il réalisa très tôt que s’il continuait de manifester un intérêt pour ces spéculations philosophiques il risquait fort de mettre fin à sa carrière de physicien avant même qu’elle ait commencé ! Il s’engagea donc dans une matière plus convenable, la physique nucléaire et des particules, d’abord à Harwell le centre civil de recherche sur l’énergie atomique près d’Oxford, où il fit des contributions importantes sur la théorie des champs, puis au CERN près de Genève à partir de 1960, où il fit d’autres contributions fondamentales à cette théorie.

Là, il reprit également ses réflexions « spéculatives » inspiré par un travail de David Bohm et aidé par un collègue du CERN, Josef Jauch qui connaissait parfaitement les travaux d’Einstein, Bohr et von Neumann. C’est ainsi qu’il parvint à démontrer, à l’aide de quelques lignes d’algèbre, qu’il y avait incompatibilité entre la physique quantique et toute théorie alternative fondée sur d’hypothétiques propriétés cachées possédées par les « particules » (propriétés dites « locales ») : la théorie quantique et les théories à variables cachées ne produisaient tout simplement pas les mêmes résultats. Il démontrait ainsi que toute mesure sur une « particule » A pouvait instantanément affecter une « particule » B, même si elles étaient séparées par des années-lumière. Surtout, il ouvrait la voie à des expériences permettant de trancher entre certaines théories à variables cachées et la théorie quantique (ce fut cette dernière qui l’emporta, voir la chronique n° 294, Sur le seuil de la nouvelle physique – Une lettre de Olivier Costa de Beauregard, 24.03.2014).

Bell profita d’un séjour aux États-Unis, où il arriva un jour après l’assassinat de Kennedy en novembre 1963, pour écrire un article sur sa découverte. Intitulé « Sur le paradoxe d’Einstein Podolsky Rosen », il parut en novembre 1964 dans un journal de second rang, Physics Physique Fizika. Pendant plus de 6 ans personne ne le signala, si ce n’est une brève citation en 1968. Il ne commença à l’être qu’en 1971 mais ce fut en nombre croissant jusqu’à atteindre 20 ou 30 citations par an à partir de 1976. Leur nombre cumulé atteignit 160 en 1980 et 3200 en 2010. Ce taux de citations, qui n’est atteint que part un article de physique sur 10 000, atteste l’influence durable du théorème de Bell, non seulement chez les spécialistes mais aussi en dehors (D. Kaiser, How the hippies saved physics, Norton, New York, 2012). « Cette publicité, écrit le physicien du CERN Maurice Jacob, n’a jamais troublé un homme qui nous laisse un modèle de rigueur, d’intégrité, d’imagination et de profondeur » dont le nom « restera dans l’histoire de la physique » (article sur J.S. Bell de l’Encyclopaedia Universalis).

[3Henri Stapp était un des membres du « Fundamental Fysiks Group » de Berkeley dont nous avons parlé en marge de la chronique n° 286, Qu’est-ce qui n’est pas dans le temps ni l’espace et qui est infini ? – Le désaveu de la physique qui ne serait que physique (17.03.2014)

[4Aimé Michel a sans doute ici en vue le fameux fragment 84 de Pascal sur la « disproportion de l’homme ». C’est là un principe constant pour comprendre sa pensée : toujours rechercher le fragment de Pascal qui se trouve en arrière-plan. [Note de Bertrand Méheust

[5Un certain nombre de membres du « Fundamental Fysiks Group » (mais non pas tous) étaient très intéressés par les analogies voire les connexions pouvant exister entre la physique quantique d’une part et la parapsychologie, les philosophies orientales et la mystique d’autre part. Les tentatives de Nick Herbert de réaliser pratiquement un dispositif de communication instantanée fondé sur la non-localité ; le livre à succès Le tao de la physique de Fritjof Capra ; celui de Lawrence LeShan sur le médium, le mystique et le physicien ; les entretien d’Olivier Costa de Beauregard sur France Culture publiés sous le titre La physique moderne et les pouvoirs de l’esprit (Radio-France et Le Hameau éditeur, Paris, 1981) sont autant de témoignages des tentatives faites dans ces directions à l’époque.

Qu’en reste-t-il aujourd’hui ?

La physique expérimentale s’est remise de son effroi et digère ses acquis. Si elle a rejeté la possibilité de réaliser une communication instantanée, elle n’a nullement abandonné l’espoir d’en faire d’autres applications (voir la note de la chronique n° 282, Le quark piégé – Une nouvelle physique sans espace, ni temps, 27.05.2013) et on est certainement loin d’avoir tout vu si l’ordinateur quantique qu’on nous promet devient une réalité. S’ils s’interrogent encore sur la manière de réconcilier la non-localité avec l’expérience commune du temps et de l’espace et la physique relativiste, ces physiciens-là se gardent bien de s’occuper des phénomènes paranormaux. Malgré tout la parapsychologie a continué son bonhomme de chemin en réalisant des expériences toujours plus convaincantes qui trouvent aujourd’hui leur chemin dans les journaux scientifiques les plus en vue, mais sans le secours d’aucune théorie physique explicative, dans une sorte de splendide isolement.

En fait ce qui reste de plus patent de l’effervescence romantique des années 70, on le trouve je pense dans l’extraordinaire développement des travaux scientifiques et des réflexions philosophiques portant sur la conscience, problème tenu jusqu’alors pour tabou. Les praticiens de toutes disciplines, physiciens, neurobiologistes, psychologues, parapsychologues, philosophes, mêlent leurs contributions dans une joyeuse cacophonie, trop heureux, semble-t-il, de pouvoir donner leur avis après avoir été si longtemps interdits de le faire !

Mais de toute évidence l’équilibre actuel est instable. Il y a trop d’incohérences dans le champ de la science pour qu’on puisse s’en satisfaire. Les descriptions qui restent à unifier du microcosme et du macrocosme, l’étrange présence de la conscience dans le monde physique, l’irruption bizarre de phénomènes « paranormaux » apparemment liés à la conscience, sont autant d’indices d’un profond inachèvement des connaissances. Que seront les prochaines découvertes fondamentales ? A quels changements de notre image du monde conduiront-elles ? Bien malin celui qui peut le dire. En tout cas, même si certains développements de la physique conduisent à des prédictions invérifiables qui peuvent laisser craindre qu’on s’est engagé dans des culs-de-sac et font craindre à certain un arrêt de la science (le Mur évoqué ici par Aimé Michel), il est bien trop tôt pour se laisser aller à un tel pessimisme.

[6Aimé Michel s’est livré l’un des premiers, sinon le premier en France, à ce difficile exercice de vulgarisation de la découverte de Bell. Ainsi la présente chronique fait suite à plusieurs autres sur le même thème, notamment les chroniques n° 285, La dernière serrure – Un monde en dehors de l’espace et du temps (20.01.2014), n° 286, Qu’est-ce qui n’est pas dans le temps ni l’espace et qui est infini ? – Le désaveu de la physique qui ne serait que physique (17.03.2014) et n° 294, Sur le seuil de la nouvelle physique – Une lettre de Olivier Costa de Beauregard (24.03.2014).

Depuis, plusieurs physiciens dont on trouve ou trouvera les noms au fil de ces chroniques (Aczel, Bricmont, Costa de Beauregard, Davies, d’Espagnat, Herbert, Penrose et bien d’autres) s’y sont essayés. Une introduction à la physique quantique, claire et fort complète eu égard à sa brièveté, est donnée par S. Ortoli et J.-P. Pharabod : Le cantique des quantiques, La Découverte, Paris, 2nde édition, 2007, complétée par leur livre plus récent Métaphysique quantique, La Découverte, Paris, 2011.

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