En somme, l’attitude prise ici est de prendre au sérieux ce que dit la science, c’est à dire à considérer que c’est la science qui définit ce qui est réel.( Thibault Damour :  Si Einstein m’était conté.)

La réalité scientifique selon l’interprétation de Copenhague

Dans le grand collisionneur du CERN, à Genève, les particules élémentaires laissent des traces qui permettent de les étudier, mais personne n’en a jamais vu une directement. C’est un peu comme si on ne connaissait les animaux sauvages que par leurs traces laissées sur le sol. Ce sont les propriétés du sol, la forme de la patte, le poids et la rapidité de marche de l’animal qui créent la trace, celle-ci n’est pas l’animal en soi. La situation est la même pour l’observation des particules élémentaires, elles laissent des traces et c’est tout ce que nous en connaissons.

Contraints de n’étudier que des traces, les physiciens de l’institut de Copenhague les considérèrent comme la seule réalité scientifique, tout en admettant que cette réalité est créée par les conditions d’observation. Une particule n’est ni une trace, ni un point, ni une onde, ni une bille, mais nous ignorons quoi au juste. Ce que nous en voyons est créé par les conditions des expériences. Finalement, pourquoi s’en soucier, puisque notre connaissance des traces nous permet de faire des prévisions fiables et de développer toute une technologie qui fonctionne parfaitement.

L’interprétation de Copenhague présente l’avantage de ne pas avoir à se préoccuper de l’absurdité apparente des phénomènes observés. La réalité est ainsi et les équations n’ont jamais été prises en défaut, alors acceptons-la telle que nous l’observons. Après tout, la théorie de la relativité montre que le temps est un phénomène local, contrairement à ce que le bon sens nous dit, alors jetons le bon sens aux orties et acceptons ce que nous observons comme étant la réalité, dès lors que cela est reproductible en suivant un protocole établi.

La réalité serait-elle mathématique ?

L’idée d’une réalité limitée aux effets de l’interaction des nos instruments avec la chose en soi est assez frustrante, aussi certains physiciens en vinrent à considérer que les effets observés étant mathématiquement modélisables, c’est dans les équations qu’il convient de rechercher la réalité objective. Les mathématiques sont en effet sensées être objectives, en ce sens que l’esprit de celui qui les pratique ne peut avoir d’influence sur le résultat : 2 + 2 = 4 n’est pas une opinion.

Pour Max Tegmarck[1], les structures mathématiques seraient l’ultime réalité. L’essence du monde serait ainsi mathématique et tout ce qui est mathématiquement possible existerait dans la nature. Cependant, ce n’est pas parce que tout peut être décrit mathématiquement que le monde n’est que mathématique.

L’univers obéit à des lois mathématiques, il nous surprend parfois mais, en y regardant de plus près, il n’est jamais illogique. Cependant, en conclure que la réalité est dans les équations est assurément abusif. Croire que toutes les combinaisons mathématiquement démontrées existent réellement n’est pas une affirmation scientifique, mais un acte de foi. Cette confiance absolue résulte largement du fait que les conséquences inattendues de la relativité générale ou de la mécanique quantique ont été confirmées ultérieurement par des expérimentations, comme le phénomène EPR, par exemple. Alors les physiciens se sont mis à expérimenter au tableau noir, sans que leurs théories reçoivent la moindre confirmation expérimentale.

L’algèbre, c’est comme les usines à saucisses dans Tintin en Amérique, on y fait entrer des cochons à un bout et il en sort des saucisses à l’autre bout, sans que l’on sache exactement ce qui se passe à l’intérieur de l’usine. En algèbre, on pose une égalité comprenant l’inconnue dont la valeur est recherchée et celle-ci sort à l’autre bout du calcul algébrique, or, en physique, les équations décrivent des réalités concrètes et on ignore ce qui leur arrive pendant la résolution de l’équation. Lorsque le résultat obtenu est conforme aux observations, l’équation est exacte, mais on ignore parfois comment le résultat est physiquement obtenu. Alors, le physicien mathématicien laisse libre cours à son imagination. L’équation peut être exacte sans que l’explication donnée soit vraie. L’algèbre est d’une redoutable efficacité, mais il peut parfois faire perdre le fil des réalités.

Les mathématiques comme représentation et modélisation

Les équations ne sont que des astuces permettant de modéliser ce qui se passe… en première approximation. Ainsi la loi d’addition des vitesses de Newton est-elle vraie à faible allure, mais insuffisante aux très grandes vitesses. Les équations d’Einstein aboutissent à des valeurs infinies lorsqu’on atteint la vitesse de la lumière, ce qui est le signe de leur incomplétude à ce niveau (au-delà du mur de Planck). Les lois physiques ne sont pas les mathématiques, même si les mathématiques sont le meilleur outil pour les décrire, de même les mots sont-ils le meilleur moyen pour décrire les sentiments, mais ne sont pas les sentiments.

Les équations ont pour seule vocation de prédire les évènements de façon fiable, non d’expliquer la réalité et encore moins de s’y substituer. Si d’aventure, les équations permettent d’expliquer un phénomène, c’est tant mieux, mais lorsque cette explication n’a de justification que mathématique et heurte le bon sens, il convient de se méfier. Une équation peut parfaitement donner un résultat fiable, sans correspondre à la réalité et ainsi conduire à une explication erronée. Le technicien qui utilise les lois physiques n’a pas à se demander pourquoi cela fonctionne, dès lors que les résultats sont fiables et conformes aux observations, mais ni le philosophe ni le théoricien ne doivent renoncer à comprendre. Une théorie n’est scientifique que si elle peut être vérifiée par l’expérimentation, mais nous la vérifions avec nos sens et nos instruments. Tout cela reste du domaine de l’observation, donc de la représentation, et ne relève pas directement de la réalité. Nous ne pouvons adhérer à la position consistant à assimiler sans réserve les équations et la réalité.

L’illusion mathématique

Certains calculs peuvent donner un résultat exact sans correspondre à la réalité. En pratique, il suffit d’appliquer le facteur de Lorentz à la distance que je mesure pour obtenir celle obtenue par un observateur en mouvement dont je connais la vitesse relative. Le résultat est exact, mais ce mode de calcul peut laisser penser que c’est l’espace qui est directement contracté dans l’univers du référentiel mobile, ce d’autant plus que cela correspond très exactement à la contraction réelle des longueurs à bord du référentiel mobile. En réalité, la contraction des longueurs n’a rien à voir dans cette affaire, seul le ralentissement temporel est en cause. Il suffit que les horloges soient plus lentes pour que les distances paraissent plus courtes, sans contraction physique réelle de l’espace. Les équations efficaces peuvent utiliser des raccourcis qui donnent une idée fausse de la réalité.

Les équations sont exactes mais ce sont les scientifiques qui nous expliquent ce que signifient les résultats. Cette interprétation des résultats n’est pas une donnée scientifique, mais une opinion, nécessairement influencée par la conception que son auteur se fait du monde. Lorsqu’on nous présente ces opinions comme des vérités scientifiques, c’est une tromperie qui décrédibilise les acquis de la science. Comment le citoyen lambda pourrait-il faire le tri ? De ce fait, les mythes des scientifiques et ceux de la religion sont de même nature, c’est-à-dire des créations de l’imaginaire humain, avec une part de vérité et une part de fantasmagorique. Si une même particule peut passer simultanément par deux fentes distinctes, pourquoi Jésus n’aurait-il pas pu marcher sur l’eau ?

L’usage abusif des principes, où le raisonnement creux

On ne peut décrire un phénomène physique par la seule application d’un principe, car les principes sont des créations humaines obtenu par la généralisation d’un ou plusieurs phénomènes observés. La nature n’obéit pas à des principes, mais à des phénomènes physiques réels. Dire que les observations d’observateurs en mouvement inertiel sont symétriques en application du principe de relativité n’explique rien quant aux phénomènes qui aboutissent à ce résultat. Le principe de relativité n’est pas la cause de la symétrie des observations, cela est dû à la combinaison du ralentissement temporel à bord du référentiel le plu rapide et de l’effet Doppler. Le raisonnement fondé sur des principes est bien souvent creux.