Paradoxes

Jusque vers les années 1900, les théories scientifiques ont évolué guidées par un même principe : la généralisation de théories antérieures. Ainsi, la mécanique des milieux continus généralise la Résistance des Matériaux, la Relativité Générale est une extension de la mécanique newtonienne. Ce principe préserve la continuité des constatations dans le champ de l’expérience en supprimant les contradictions ou les paradoxes. Une rupture est survenue lorsque, en 1900, Planck a donné naissance à la théorie des quanta qui portait en elle-même les sources d’une discontinuité. Dès Démocrite, la continuité de la matière avait déjà vécu avec la théorie atomiste. Beaucoup plus tard, la continuité de l’énergie a volé en éclats avec la théorie des quanta. Il s’est alors produit un phénomène plus préoccupant. En effet, la continuité dans le comportement de la matière entre les mondes microscopique et macroscopique a succombé sous les coups de la mécanique quantique. Le comportement étrange du monde microscopique ne se constate pas dans le monde macroscopique qui nous entoure. Et cette rupture est à la base de la plus grande énigme de la science actuelle. En effet, cette étrange mécanique quantique, dont les succès prédictifs et explicatifs sont indéniables, dont les applications industrielles sont nombreuses, est incompatible avec la Relativité Générale, dont la validité n’a plus à être prouvée – du moins en apparence. En effet, ces deux théories divergent quant à l’utilisation qu’elles font des notions de base que sont l’espace et le temps. La Relativité Générale repose sur le principe de la localisation de la matière, c’est-à-dire qu’une particule – quelle qu’elle soit – est située localement et précisément dans l’espace. Par contre, le temps est une notion qui perd la généralité qu’elle avait en mécanique classique, puisque chaque objet a son temps propre qui n’est pas celui d’un autre objet en déplacement relatif. Par contre, en mécanique quantique, le temps est absolu, comme en théorie newtonienne. Toutes les particules partagent le même temps. Mais la notion de localisation perd son sens. Il est impossible de localiser de façon unique une particule dans l’espace, non pas parce qu’il est impossible de l’observer, mais parce que la particule se trouve potentiellement partout en même temps. Ainsi, les deux grandes théories physiques du moment ont une vision du monde radicalement différente. Pour l’une la localisation est un principe de base et le temps relatif, pour l’autre le temps est absolu et la localisation probabiliste. Depuis le début du siècle dernier, les physiciens s’acharnent à résoudre ce paradoxe, de moult façons plus ou moins heureuses : gravité quantique, supersymétrie, théories des cordes, théories des supercordes, théorie des twisters, géométrie non commutative, etc … Actuellement, aucune de ces théories n’est satisfaisante et leur contradiction reste, à ce jour, infrangible. Elles vivent, chacune de leur côté, parce qu’à l’échelle du quotidien observable, la force de gravitation reste négligeable devant les forces du monde microscopique (électromagnétique, nucléaires faible et forte). Il n’en est plus de même à l’instant de la création de l’Univers où le confinement extrême des particules initiales est tel que la gravité a la même importance que les autres forces. La science ne sait donc pas expliquer ce qui s’est passé. À cette discordance entre deux des plus grandes théories scientifiques modernes, s’ajoute un paradoxe complémentaire qui se concrétise dans une contradiction avec le second principe de la Thermodynamique. En effet, ce dernier décrit le fonctionnement des processus irréversibles grâce à la fonction Entropie qui signifie, entre autres choses, que le temps ne peut s’écouler que du passé vers l’avenir. Or tant la Relativité Générale que la Mécanique Quantique sont basées sur des équations dans lesquelles le temps est réversible, c’est-à-dire qu’un phénomène s’écoulant du présent vers l’avenir peut tout aussi bien se produire du présent vers le passé. D’ailleurs, certains tenants de la mécanique quantique suggèrent que l’anti-matière n’est autre que de la matière subissant des processus remontant vers le passé (un anti-proton se déplaçant dans le temps n’est autre qu’un proton remontant le temps). Le Graal de la « Théorie du Tout » reste donc encore inaccessible. Cela a au moins un mérite : on n’entendra plus jamais dire que la science est aboutie.