13 sep 2011

Einstein contre la science des pures « statistiques »

Submitted by Anonyme (non vérifié)

Pourquoi existe-t-il une science bourgeoise ? Parce que cette science est incomplète ; elle nie l’existence d’un seul univers, elle nie le principe du système, elle nie le principe de la synthèse. En lieu et place, elle prône les statistiques, l’analyse, la seule attention aux actions et aux effets.

C’est cette science bourgeoise, notamment focalisée sur le nucléaire, qui fait que les technologies sont utilisées de manière de plus en plus destructrice : la bourgeoisie irrationnelle divague, délire, détruit.

Ainsi, l’avancée de la révolution socialiste va de pair avec le rejet de la science bourgeoisie, science s’effondrant sur elle-même, et la mise en avant de la science prolétarienne, la science de notre époque. A un moment comme celui des incidents nucléaires au Japon, l’importance de cela saute aux yeux.

Après, il est évident que cela est très compliqué, que seule une infime minorité de l’avant-garde pourra avoir le temps de travailler sur ces questions, alors que l’aspect pratique de la révolution socialiste l’emporte chaque jour inexorablement.

Cependant, il faut se rappeler qu’une oeuvre aussi compliquée, difficile, inabordable que Matérialisme et empiriocriticisme de Lénine, a été publié en 1908, en plein mouvement révolutionnaire, à une époque de lutte acharnée. Sans théorie révolutionnaire, pas de mouvement révolutionnaire ; que Matérialisme et empiriocriticisme ait été un grand classique dès sa publication est un symbole de la bataille pour la science, pour le matérialisme dialectique !

Et justement, il y a deux jours c’était l’anniversaire de la naissance d’Einstein. L’actualité n’a pas permis de saluer la mémoire d’une figure du matérialisme en physique. Einstein lui-même soulignait l’importance de l’humanisme, en lieu et place d’une théorie qui serait devenue froide, déconnectée, mathématique. La priorité revenait aux incidents au Japon.

Néanmoins, il serait dommage de ne pas faire vivre sa pensée, surtout et justement à notre époque, car pour critique le nucléaires, il faut critiquer la science bourgeoise !

Voici donc un extrait important du travail d’Einstein. Il traite de la mécanique quantique et il sera incompréhensible pour l’écrasante majorité d’entre nous. Que cela ne nous fasse pas peur, et d’ailleurs pour une compréhension plus terre à terre de cette question, on pourra consulter l’article : Publication de « Y a-t-il un grand architecte dans l’Univers ? » de Stephen Hawking.

Et que cela soit, si ce n’est intellectuellement, au moins un rappel culturel et idéologique : que vive la science, que vive le matérialisme dialectique, que vive le Parti Communiste Marxiste Léniniste Maoïste !

Voici le document d’Einstein :

Probablement jamais dans le passé une théorie n’a été développée qui ait fourni, comme l’a fait la mécanique quantique, une clé pour interpréter et calculer un groupe de phénomènes expérimentaux aussi hétérogènes.

Malgré cela, je crois néanmoins que cette théorie est capable de nous égarer dans notre recherche d’une base unifiée pour la physique, parce qu’elle est, à mon avis, incomplète de choses réelles [c'est Einstein qui souligne], bien qu’elle soit la seule qui convienne et qui puisse être construite à partir des concepts fondamentaux de force et de points matériels (corrections quantiques à la mécanique classique). L’état incomplet de la représentation est le résultat de la nature statistique (de l’état incomplet) des lois. Je vais maintenant justifier cette opinion.

Je demande d’abord : jusqu’à quel degré la fonction Ψ décrit-elle un état réel d’un système mécanique ? Supposons que les Ψ(r) soient les solutions périodiques (classées dans l’ordre de valeurs d’énergie croissantes) de l’équation de Schrödinger. Je laisse de côté, pour la moment, la question de savoir jusqu’à quel point les Ψ(r) individuelles sont des descriptions complètes d’états physiques [c'est Einstein qui souligne].

Un système se trouve tout d’abord dans l’état Ψ1 du plus bas degré d’énergie ε1. Puis, pendant un temps limité, une petite force perturbatrice agit sur le système. Un instant après, on obtient par l’équation de Schrödinger une fonction Ψ de la forme Ψ = Σc(r)Ψ(r) où les c(r) sont des constantes (complexes).

Si les Ψ(r) sont « normalisées », alors /c(1)/ est à peu près égal à 1, /c(2)/ etc. est petit comparé à 1. On peut maintenant demander : est-ce que Ψ décrit un état réel du système ?

Si la réponse est affirmative, alors nous ne pouvons pratiquement pas faire autrement que d’attribuer à cet état une énergie définie ε et, en particulier, une énergie telle quelle dépasse un peu ε1 (en tout cas ε1 < ε < ε2). Une telle supposition est cependant en désaccord avec les expériences des chocs électroniques faites par J. Franck et G. Hertz si, de plus, on accepte la démonstration de Millikan de la nature discrète de l’électricité.

En effet, ces expériences conduisant à la conclusion qu’il n’existe pas de valeurs d’énergie d’un état situées entre les valeurs quantiques.

De là il suit que notre fonction Ψ ne décrit en aucune façon un état unique du corps, mais qu’elle représente plutôt une description statistique dans laquelle les c(r) représentent des probabilités des valeurs d’énergie individuelles.

Il paraît clair, par conséquent, que l’interprétation statistique de la théorie des quanta par Born est la seule possible. La fonction Ψ ne décrit en aucune manière un état qui pourrait être celui d’un système individuel ; elle se rapporte plutôt à plusieurs systèmes, à « un ensemble de système », au sens de la mécanique statistique.

Si, certains cas spéciaux exceptés, la fonction Ψ fournit seulement des données statistiques [c'est Einstein qui souligne] concernant des grandeurs mesurables, la raison n’en est pas seulement le fait que l’opération de mesure introduit des éléments inconnus [c'est Einstein qui souligne], qui ne peuvent être saisis que statistiquement, mais le fait même que la fonction Ψ ne décrit absolument pas l’état d’un système individuel [c'est Einstein qui souligne].

L’équation de Schrödinger détermine les variations dans le temps qu’éprouve l’ensemble des systèmes, avec ou sans influence extérieure sur le système individuel. Une telle interprétation élimine également le paradoxe récemment démontré par moi et mes deux collaborateurs, qui se rapporte au problème suivant.

Considérons un système mécanique constitué de deux systèmes partiels A et B qui agissent l’un sur l’autre pendant un temps limité seulement. Soit donnée la fonction Ψ avant leur interaction. L’équation de Schrödinger fournira alors la fonction Ψ après que l’interaction a eu lieu. Déterminons maintenant l’état physique du système partiel A d’une manière aussi complète que possible par des mesures.

Alors la mécanique quantique nous permet de déterminer la fonction Ψ du système partiel B d’après les mesures faites et d’après la fonction Ψ du système total. Cette détermination, cependant, donne un résultat qui dépend de celles des grandeurs de A qui ont été mesurées (par exemple coordonnées ou quantités de mouvement [c'est Einstein qui souligne]).

Puisqu’il ne peut y avoir qu’un état physique de B après l’interaction [c'est Einstein qui souligne], qui ne peut pas raisonnablement être considéré comme dépendant de la mesure particulière que nous effectuons sur le système A séparé de B, ceci montre que la fonction Ψ n’est pas en correspondance univoque avec l’état physique [c'est Einstein qui souligne].

Cette coordination de plusieurs fonctions Ψ au même état physique du système B montre à nouveau que la fonction Ψ ne peut pas être interprétée comme une description (complète) d’un état physique d’un système individuel. Ici de même l’association de la fonction Ψ à un ensemble de systèmes fait disparaître la difficulté.

Le fait que la mécanique quantique permet de déduire, d’une manière si simple, des énoncés concernant des passages (apparemment) discontinus d’un état global à un autre, sans réellement donner une représentation du véritable processus, ce fait est lié à que la théorie n’opère pas, en réalité, avec le système individuel, mais avec un ensemble de systèmes.

Les coefficients c(r) de notre premier exemple sont réellement très peu changés sous l’action de la force extérieure. Par cette interprétation de la mécanique quantique, on arrive à comprendre pourquoi cette théorie peut aisément rendre compte du fait que de faibles forces perturbatrices sont capables de produire des changements aussi grands qu’on veut de l’état physique d’un système.

De telles forces perturbatrices ne produisent, en effet, que de petits changements de densités statistiques dans l’ensemble des systèmes [c'est Einstein qui souligne] et, par suite, des changements infiniment faibles des fonctions Ψ, dont la description mathématique offre beaucoup moins de difficulté que n’offrirait la représentation mathématique des changements finis éprouvés par une partie des systèmes individuels.

Ce qui a lieu dans un système individuel reste, il est vrai, complètement inexpliqué par cette manière de penser ; ce processus énigmatique est complètement éliminé de la représentation par la manière de voir statistique.

Mais je demande maintenant : y a-t-il réellement un physicien qui croie que nous n’arriverons jamais à nous faire une idée de ces changements importants dans les systèmes individuels, de leur structure et de leurs connexions causales, et cela malgré le fait que ces processus individuels nous sont devenus si proches grâce aux merveilleuses inventions de la chambre de Wilson et du compteur Geiger ? Croire cela est sans contredit logiquement possible, mais c’est tellement contraire à mon instinct scientifique je ne peux pas renoncer à la recherche d’une manière de voir plus complète.

A ces considérations, nous voudrions en ajouter d’autres d’un genre différent, qui militent également contre l’idée que les méthodes introduites par la théorie des quanta sont de nature à fournir une base utile pour toute la physique.

Dans l’équation de Schrödinger le temps absolu et, aussi, l’énergie potentielle jouent un rôle décisif, alors que ces deux concepts ont été reconnus par la théorie de la relativité être en principe inadmissibles. Si l’on veut éviter cette difficulté, il faut fonder la théorie sur les champs et les lois de champ, au lieu de la fonder sur les forces d’interaction.

Ceci nous amène à appliquer les méthodes statistiques de la théorie des quanta aux champs, c’est-à-dire des systèmes à une infinie degré de liberté. Bien que les tentatives faites jusqu’à présent se soient limitées aux équations linéaires qui, comme nous le savons par les résultats de la théorie de la relativité générale, sont insuffisantes, les complications que ces très ingénieuses tentatives ont rencontrées jusqu’à présent sont déjà terrifiantes. Elles s’élèveront certainement jusqu’à la hauteur du ciel, si l’on veut satisfaire aux exigences de la théorie de la relativité générale, dont le bien-fondé fondamental n’est mis en doute par personne.

Certes, on a fait remarquer que l’introduction d’un continuum d’espace-temps pourrait être considérée comme contraire à la nature, vu la structure moléculaire de tout ce qui se produit à une petite échelle. Le succès de la méthode de Heisenberg conduit peut-être à l’emploi d’une méthode purement algébrique pour décrire la nature, c’est-à-dire à l’élimination des fonctions continues de la physique. Mais alors, nous devrions aussi abandonner par principe le continuum d’espace-temps.

Il n’est pas inconcevable que l’ingéniosité humaine arrive un jour à trouver des méthodes qui permettent de suivre cette route. Mais à l’heure actuelle, un tel programme ressemble à une tentative pour respirer dans l’espace vide.

Il est hors de doute que la mécanique quantique a saisi un bon morceau de la vérité et qu’elle sera une pierre de touche pour toute base théorique de l’avenir, en ce sens qu’il faudra pouvoir la déduire de cette base comme un cas limite, exactement comme l’électrostatique peut être déduite des équations de Maxwell pour le champ électromagnétique, ou comme la thermodynamique peut être déduite de la mécanique classique.

Je ne crois cependant pas que la mécanique quantique puisse servir de point de départ [c'est Einstein qui souligne] à la recherche de cette base [c'est Einstein qui souligne], exactement comme on ne pouvait, inversement, passer de la thermodynamique (ou de la mécanique statistique) aux fondements de la mécanique.

Albert Einstein, La théorie des quanta et les fondements de la physique, in : La physique et la réalité, 1936

Publié sur notre ancien média: 
Mots clés: 
Rubriques: