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Le kantisme devant le principe d’incertitude

« Le consensus de Copenhague, dans le domaine de la physique des particules, … conclut à de l’indéterminable dans l’objet lui-même du fait de l’inévitable interaction avec l’instrument de mesure. Cependant, ce consensus ne tient pas la route, philosophiquement, car on peut concevoir la possibilité d’autres instruments de mesure qui permettraient d’observer ces échelles sans interaction de l’observateur avec les phénomènes observés, par exemple grâce aux nanotechnologies. Cette pensée à elle seule dément l’affirmation selon laquelle l’indéterminé est dans le phénomène observé lui-même. » (lxiii, 24 août 2019)

Les tenants de l’école de Copenhague ont porté la contradiction à cette pensée dès avant que je la formule ; il n’était donc pas tout à fait scrupuleux de ma part de la présenter sans expliquer qu’elle était, selon les penseurs auxquels je m’oppose, déjà tenue pour sans portée dans le débat. Il me fallait, pour procéder autrement, connaître les objections de l’école plus en détail que ce n’était le cas quand j’écrivais ce chapitre. Je suis donc allé chercher la réponse de l’école, et, renseignements pris, je reconnais que ma position sur ce point précis – à savoir, que d’autres dispositifs de mesure pourraient permettre d’écarter l’incertitude – est relativement faible, mais tout en concédant la faiblesse de l’argument tiré de la mesure (bien que les possibilités des nanotechnologies que je cite n’aient pas été envisagées par l’école), mes conclusions restent justes du fait des autres arguments développés dans les précédents chapitres ainsi que de nouveaux arguments que je vais développer ici.

Je maintiens que l’indéterminisme de la mécanique ondulatoire n’est pas dans les phénomènes ainsi que le prétend l’école de Copenhague, mais je précise, en reprenant la distinction de l’école entre théorie objectiviste, telle que la mécanique classique, éventuellement « à déterminisme caché » telle que la mécanique statistique classique, et théorie subjectiviste, telle que la mécanique ondulatoire, complètement indéterministe selon l’école de Copenhague, que cette classification est erronée et devrait être plutôt ramenée à la différence entre indétermination comme conséquence contingente et comme conséquence nécessaire de la subjectivité formelle. Comme le monde phénoménal nous est donné via notre subjectivité formelle, il semblerait qu’une indétermination nécessaire selon cette dernière dût être considérée comme une indétermination dans les phénomènes eux-mêmes. Il n’en est rien : notre subjectivité formelle ne connaît que le déterminisme des phénomènes, c’est-à-dire leur détermination absolue selon la causalité. Cette indétermination nécessaire n’a pas pour conséquence une indétermination objective dans les phénomènes, puisqu’elle n’est alors que la conséquence d’une limitation de notre entendement dans le domaine même auquel celui-ci prescrit ses lois. Que notre entendement ne puisse être conduit à aucune contradiction dans la connaissance des phénomènes, à savoir, ici, qu’il ne puisse y avoir d’indétermination nécessaire comme conséquence de l’entendement puisque l’entendement prescrit à la nature la détermination absolue de la loi de causalité, n’est pas une proposition nécessaire, apodictique.

Mais en introduisant, comme je le fais, l’idée d’indétermination nécessaire selon la subjectivité, je suis en réalité conduit à prédire une révision complète des résultats de la mécanique ondulatoire, car cette idée est tout de même paradoxale (bien que son contraire ne soit pas nécessaire). Je prédis également que cette révision proviendra d’une remise en cause de la nature paradoxale de la lumière, ainsi que de la matière au niveau subatomique (Louis de Broglie), comme étant à la fois et en même temps ondulatoire et corpusculaire, ou de la définition des ondes et corpuscules. – De telles conclusions ne courent d’ailleurs jamais le moindre risque d’être hasardées, dans aucune science empirique, compte tenu de la synthèse continue au fondement de ces sciences.

Ma conclusion rappelle, au final, comme je l’ai déjà fait dans les précédents chapitres, que les résultats d’une science métrologique particulière, la physique, ne peuvent être étendus au-delà de ce domaine restreint sans de multiples apories dès lors que l’on chercherait à fonder sur eux une philosophie de la connaissance (car celle-ci repose sur des principes métaphysiques).

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i

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Pour commencer, le consensus de Copenhague ne fait pas dépendre le principe d’incertitude, à la manière dont les vulgarisateurs le présentent souvent au grand public, de l’interaction entre un processus de mesure et le phénomène mesuré. Autrement dit, une réponse sur ce point, comme dans la citation en exergue de ce chapitre, répond aux vulgarisateurs mais non à l’école elle-même. En effet, cet argument des vulgarisateurs ne permet pas d’exclure un possible « déterminisme caché ». En réalité, le principe d’incertitude est obtenu « indépendamment de tout processus de mesure particulier » (cf citation infra).

« Bohr et Heisenberg ont examiné ainsi de nombreux dispositifs [de mesure]. Pour chaque cas examiné on est conduit à l’impossibilité de mesurer l’état d’un corpuscule, mais on ne peut parvenir avec des raisonnements de ce genre à prouver d’une manière générale l’impossibilité de mesurer l’état mécanique d’un corpuscule ou d’un système de corpuscules. Pour y parvenir, il faut faire intervenir les lois de la mécanique ondulatoire. » (Jean-Louis Destouches, La mécanique ondulatoire, 1948, pp. 55-6 ; c’est de ce livre que sont tirées les citations du présent chapitre)

Passons sur le diallèle qui, dans cette citation, veut faire intervenir les lois de la mécanique ondulatoire pour parvenir au principe d’incertitude alors que ces lois sont fondées sur ce dernier ; c’est le passage suivant qu’il faut retenir principalement :

« La démonstration de ce résultat [le principe d’incertitude] ne fait appel qu’au principe des interférences [qui pose par hypothèse la relation d’Einstein entre énergie et fréquence] et au principe de décomposition spectrale pour la quantité de mouvement ; elle est une conséquence de propriétés mathématiques concernant ce qu’on appelle ‘les intégrales de Fourier’. On obtient donc cette fois les relations d’incertitude indépendamment de tout processus de mesure particulier. » (57)

Nous laisserons de côté l’explicitation du principe des interférences et du principe de décomposition spectrale puisque nous concédons à ce passage l’essentiel, à savoir que le principe d’incertitude doit découler de ces principes « indépendamment de tout processus de mesure particulier ». Relevons tout de même que Bohr et Heisenberg n’ont pas eu dès l’abord la conviction que le principe en découle « indépendamment etc. », puisqu’ils ont examiné de nombreux dispositifs de mesure (citation pp. 55-6). Il faut donc supposer que ne leur était pas de prime abord évident le fait que le principe d’incertitude s’obtient indépendamment de tout dispositif de mesure, autrement ils n’auraient pas tenté de répondre à cette objection (la même que j’ai formulée en lxiii), qu’ils aient anticipé cette objection ou qu’elle leur ait été présentée par d’autres, au moyen de l’examen de dispositifs de mesure alternatifs, examen qui ne pouvait jamais écarter un « déterminisme caché », c’est-à-dire ne pouvait pas « prouver d’une manière générale l’impossibilité de mesurer l’état mécanique d’un corpuscule ou d’un système de corpuscules ». S’ils l’ont pratiqué, c’est qu’ils n’étaient pas d’emblée convaincus que cet examen ne pourrait en aucun cas contredire le principe d’incertitude.

Or, même en concédant l’essentiel à ce passage, donc en répudiant notre citation en exergue de ce chapitre, nous allons voir que ce passage ne permet pas de conclure à l’indétermination dans les phénomènes.

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ii

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Si un corps impacté par une propagation quelconque produit des interférences ou des diffractions, ce qui se propage est une onde. Si ce qui se propage est un ensemble de corpuscules ou particules, le corps impacté subit un choc et se met lui-même en mouvement. L’expérience semble montrer que la lumière est à la fois ondulatoire et corpusculaire.

L’incertitude de Heisenberg est liée au fait qu’un corpuscule que nous observons est heurté, donc déplacé, par le photon de lumière qui nous permet de l’observer (le corpuscule subit un choc car la lumière possède un aspect corpusculaire) – l’observer au microscope, dans le cas du microscope, mais le principe vaut pour tous procédés de mesure en vertu des considérations citées.

Or, même en tenant compte des citations précédentes, l’indétermination est dans la mesure et non dans les choses. On ne peut en effet tirer aucune conclusion quant à la détermination ou non des phénomènes à partir de fonctions d’ondes qui sont « seulement des intermédiaires de calcul » (62), alors que c’est bien ce qu’on prétend faire par le raisonnement « objectif » concluant à un indéterminisme qui serait « de droit » dès lors qu’il découlerait du principe des interférences et du principe de décomposition spectrale des fonctions d’onde de la mécanique ondulatoire. D’un simple instrument de calcul on ne peut tirer aucune conclusion quant aux phénomènes mais seulement quant à notre faculté de calcul : la notion d’indétermination reste donc subjective dans tous les cas (subjective universelle, c’est-à-dire liée à notre subjectivité formelle), elle n’est pas objective, elle n’est pas dans les phénomènes. Un indéterminisme objectif ne peut d’ailleurs nullement être pensé, car la pensée est assujettie à la loi de causalité qui détermine la condition de possibilité de notre expérience et par laquelle, dans les phénomènes de notre expérience, tout effet a une cause.

La présence de i (imaginaire) dans les fonctions d’onde de la mécanique ondulatoire fait qu’elles ne traduisent en aucune façon les vibrations d’un milieu : « ce sont seulement des intermédiaires de calcul : elles servent à calculer des probabilités » (62). Or toute fonction est un intermédiaire de calcul. Le fait qu’elles servent ici « seulement » d’intermédiaire introduit de l’arbitraire – surtout quand ce pur intermédiaire est apparu à partir de fonctions réelles (des fonctions d’ondes traduisant les vibrations d’un milieu), desquelles on abandonne au passage le caractère de traduction de phénomènes réels.

On a donc parlé pour les ondes de la mécanique ondulatoire d’« ondes de probabilités », mêlant allégrement l’objectal et l’abstrait. Mais une probabilité n’a pas de mouvement, au sens physique, dans l’espace et dans le temps.

Ces équations ont été développées pour permettre un accord satisfaisant avec les valeurs de l’expérience (raies spectrales, etc.), du moins une meilleure concordance que dans le cas de la première mécanique des quantas. Puisque nous avons des équations qui s’accordent avec les données de l’expérience, elles permettent des prédictions (ne fût-ce que des prédictions de probabilités ; on reste dans le processus d’induction classique, avec sa part d’incertitude – l’incertitude avant le principe d’incertitude : voyez ce que nous avons dit de la méthode inductive, notamment en lxviii). Elles jouent leur rôle de pouvoir technique mais en l’occurrence elles ne veulent rien dire – du moins dans les écrits des savants qui jusqu’à ce jour ont tenté de leur donner un sens.

« La mécanique ondulatoire apparaît comme un cas particulier de la théorie générale des prévisions. » (84) Elle n’a donc pas de sens physique en tant que telle : c’est un symbolisme commode pour tirer des prévisions à partir des données de l’expérience. La traduction de ce symbolisme en termes intuitifs peut se faire d’une infinité d’autres manières que celle adoptée (à savoir, l’infinité des termes intuitifs ne contredisant pas les résultats expérimentaux).

Que ces fonctions ne traduisent pas une vibration dément formellement le postulat du principe d’incertitude, puisque celui-ci repose censément sur la nécessité de tenir compte à la fois du caractère corpusculaire et ondulatoire de la lumière (« les relations d’incertitude proviennent de la nécessité de faire intervenir les deux aspects ondulatoire et corpusculaire de la lumière », p. 55), et qu’ici le caractère ondulatoire est une pure abstraction.

« La mécanique ondulatoire est née de l’idée d’associer des ondes aux corpuscules d’une façon analogue à l’association photons-ondes en optique. Mais quand la mécanique ondulatoire a pris sa forme définitive, on a constaté que ces ondes avaient un caractère beaucoup plus abstrait que les ondes de la physique classique : c’est ainsi que l’unité imaginaire i figure dans l’équation d’ondes et que dans le cas d’un système de plusieurs corpuscules l’onde ne se propage pas dans l’espace physique mais dans un espace abstrait, l’espace de configuration. » (75) L’espace de configuration (en mécanique classique) est un espace à 3n dimensions. C’est un simple artefact. Dans cet espace abstrait, on parle de point figuratif, ce qui permet de traiter un ensemble de corpuscules comme un corpuscule. Or l’emploi de cet espace sert également, selon Destouches, à ôter toute « signification physique » (70) à l’onde en mécanique ondulatoire.

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iii

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« Les théories physiques sont à diviser en deux classes : 1) Celles pour lesquelles toutes les grandeurs sont simultanément mesurables [théories objectivistes] ; 2) Celles pour lesquelles il existe des paires de grandeurs non simultanément mesurables (en droit) [théories subjectivistes]. On peut établir que pour les théories de la première classe, il existe une grandeur d’état, tandis que pour celles de la seconde classe il n’en existe pas. » (90) (« On appelle ‘grandeur d’état’ une grandeur telle que si sa valeur est connue, la valeur de toute grandeur s’en déduit, et ‘état’ à un instant la valeur d’une grandeur d’état à cet instant. » [55]) & « Une théorie à déterminisme caché est une théorie objectiviste. La mécanique statistique classique est un exemple de telle théorie. » (95)

Quand nous parlons de la réalité, nous parlons avant tout de notre subjectivité formelle (universelle). Une théorie physique « objectiviste » n’est donc pas plus objectiviste, fondamentalement, qu’une théorie « subjectiviste » ; car, strictement parlant, une théorie objectiviste nous donnerait à connaître le monde tel qu’il pourrait l’être en dehors de toute subjectivité. Or nous connaissons le monde via notre subjectivité formelle universelle, notre entendement.

L’indéterminisme « de droit » n’est pas non plus une indétermination objective dans les phénomènes, mais une conséquence nécessaire de la subjectivité formelle – tandis que le déterminisme caché serait une conséquence contingente. Le déterminisme est caché car nous n’avons pas en l’état les moyens de le mettre à jour, tandis que l’indéterminisme de droit révèle une impossibilité subjective nécessaire.

Mais, de surcroît, cette distinction, et la notion même d’indéterminisme de droit, reposent sur la double nature contradictoire, corpusculaire et ondulatoire, de la lumière et de la matière au niveau subatomique dans la conception actuelle, laquelle a vocation à être dépassée. Cette dualité paraît en effet non seulement contradictoire prima facie (nonobstant l’expérience et sa rationalisation par le concept de « complémentarité » : le corpusculaire et l’ondulatoire sont deux aspects complémentaires de la lumière et de la matière au niveau subatomique, rendant complémentaires deux aspects conçus dans un plan plus macro comme exclusifs l’un de l’autre) mais de surcroît bancale ; le corpusculaire serait en effet le seul aspect physique, l’ondulatoire n’étant, dans la mécanique ondulatoire qui postule cette dualité, qu’abstrait, heuristique. Donc, non seulement un indéterminisme de droit n’a aucune conséquence sur la détermination absolue du réel phénoménal (indiquant bien plutôt une limitation de l’entendement dans ce même réel), mais en outre il existe de bonnes raisons de penser que cet indéterminisme de droit repose sur une « singularité » devant être surmontée.

Une théorie est dite subjectiviste et indéterministe parce qu’un photon bouscule un corpuscule : cherchez l’erreur ! En réfléchissant à ce fait, on en vient à se dire que la différence est la même qu’entre un miroir et ce qu’il reflète : ce que nous montre le miroir serait indéterministe parce qu’il inverse la gauche et la droite… Le choc du photon est un pur phénomène physique, nos instruments de mesure fonctionnent sur la base des principes de la physique, et l’on ne peut changer de physique (de forme de l’entendement) en changeant d’échelle, en passant du niveau sensible au niveau atomique ou subatomique. Tout comme on corrige le reflet du miroir par une opération mentale, on doit pouvoir corriger la perturbation causée par la mesure au niveau atomique par des opérations mentales également : il faut parvenir à penser l’état sans le photon dont nous observons l’effet.

La distinction entre théories objectivistes et subjectivistes est peu pertinente car nos sens eux-mêmes sont en quelque façon un « appareil de mesure devant être mis en interaction avec les systèmes observés » (104). Ce que nous révèlent nos sens n’est pas « objectif », même s’il est posé comme tel par la physique (y compris la physique quantique, qui se consacre au subsensible). On peut certes parler d’objectivité dans le sens où le consensus peut se faire dans la subjectivité formelle universelle, mais en aucun cas dans le sens, seul adéquat, où il nous révèlerait la chose en soi, et cette impossibilité résulte précisément de ce que nos sens sont un moyen d’interaction. – Certes, nos sens n’envoient pas de photons bousculant les corpuscules. S’agirait-il donc d’une interface sans interaction ? Le cerveau est actif dans le traitement des sensations : il fait subir à celles-ci son action propre, donc il y a, indirectement, interaction : entre la donnée et le résultat. Ce pourquoi nous ne pouvons connaître la chose en soi.

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iv (annexe)

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Les sciences exactes ne permettent pas, globalement, de prédire l’avenir mieux que le paysan à son échelle (le temps qu’il fera), alors même qu’elles se fondent sur la connaissance de lois exactes universelles. Les sciences exactes ne sont ainsi bonnes qu’à produire une technique. Si la science pouvait décrire le monde, elle serait, puisqu’elle se fonde sur des lois, en mesure de prédire l’avenir ; le fait qu’elle ne puisse être prédictive indique qu’elle n’est pas non plus descriptive. Elle est purement et simplement prescriptive, par le biais d’une technique. Encore convient-il de faire remarquer que la technique ne se rattache pas nécessairement à la science, mais à n’importe quelle pratique (ou art) : un maître d’armes prescrit, en l’enseignant, la conduite à suivre au combat corps-à-corps. La science est un système prescriptif parmi d’autres.