153 – la maladie infantile de la physique

Nous connaissions la maladie infantile du communisme, selon Lénine, il faut constater cette fois la « maladie infantile de la physique », une pathologie héritée à la naissance. Quels en sont les symptômes ? C’est d’imaginer des êtres mathématiques qu’on intègre comme hypothèse dans les équations et qui finissent par être pris pour des objets physiques véritables, l’imaginaire devenant réel. Tel est le cas de la théorie des cordes dont voici les postulats :

La théorie repose sur deux hypothèses ( WIKIPEDIA):

Les briques fondamentales de l’Univers ne seraient pas des particules ponctuelles mais des sortes de cordelettes vibrantes possédant une tension, à la manière d’un élastique. Ce que nous percevons comme des particules de caractéristiques distinctes (masse, charge électrique, etc.) ne seraient que des cordes vibrant différemment. Les différents types de cordes, vibrant à des fréquences différentes, seraient ainsi à l’origine de toutes les particules élémentaires de notre Univers. Avec cette hypothèse, les théoriciens des cordes admettent une échelle minimale, reliée à la taille de Planck, et permettent ainsi d’éviter facilement l’apparition de certaines quantités infinies (« divergences ») qui sont inévitables dans les théories quantiques de champs habituelles.

L’Univers contiendrait plus de trois dimensions spatiales. Certaines d’entre-elles, repliées sur elles-mêmes (voir les théories d’Oskar Klein), passant inaperçues à nos échelles (par une procédure appelée réduction dimensionnelle).

La théorie bosonique des cordes à 26 dimensions est la théorie originale des cordes et la plus simple. La formulation de la théorie sur son feuillet d’univers ne contient que des bosons d’où son nom. Elle contient un tachyon (type de particule hypothétique dont l’énergie est une quantité réelle et la masse (au repos) un imaginaire pur, ce qui est une indication que la théorie est instable, et donc impropre à décrire la réalité.
Elle est toutefois utile pédagogiquement pour se familiariser avec les concepts fondamentaux que l’on retrouve dans des modèles plus réalistes. En particulier au niveau de masse nulle, elle fait apparaître le graviton. Elle admet des cordes ouvertes ou fermées.

COMMENTAIRES

Nous n’entrerons pas dans les débats et critiques concernant la complexité de la théorie des cordes, ses apports et insuffisances, la multiplicité des solutions possibles etc. Notre analyse portera essentiellement sur un point d’épistémologie pour démontrer la nature de  cette maladie infantile dont sont atteintes nombre de  théories.

Elle consiste à poser comme hypothèse centrale à la théorie des cordes un objet physique imaginaire - à savoir une corde -  qui n’a strictement aucune réalité. Il est impossible d’en prouver l’existence par une expérience: cela serait une sorte d’onde qui échapperait aux conditions et contraintes des ondes EM. A côté des deux objets physiques connus et mesurés – la particule de matière et l’onde EM – les théoriciens inventent une toute nouvelle espèce qui serait une « sorte de cordelette vibrante » dont on peut librement construire les dimensions et propriétés, imaginer ses mouvements particuliers, ses torsions et enroulements. S’agissant d’un objet irréel, aucune contrainte physique ne s’impose, sauf mathématiques, l’important étant que la construction formelle puisse intégrer le maximum de données expérimentales et les expliquer. Si tel est le cas, alors la théorie est validée ce qui a pour effet de donner une sorte d’existence aux « cordelettes vibrantes ».

Mais ces cordelettes, présentée comme les « briques fondamentales de l’univers », nous ne connaissons pas leur substance, ni leur origine, ni leur mode de disparition. Surgissent-telles de l’espace ? Mais alors l’espace serait discontinu et tout empli de cordes vibrantes séparées les unes des autres pour pouvoir vibrer individuellement, de sorte que l’espace comporterait des trous infimes pour séparer ces éléments. Elles seraient plus petites que les quarks qu’elles constitueraient et donc internes aux particules si bien que si on admet qu’une corde est une sorte d’onde, on ne peut plus distinguer l’onde avec ses propriétés originales et les particules de matière. Ainsi, dès que on interroge sur les propriétés de ces cordes– ce que ne font jamais les « cordistes » - on est conduit à des absurdités et à conclure que comme objet physique en tant que tel, une corde ça n’existe pas.

On peut se questionner dès lors sur la validité d’une théorie qui pour n’a base aucun objet physique effectif, qui ne renvoie à aucune expérience possible sur celui-ci et qui pourtant prétend unifier relativité et mécanique quantique. On pourrait admettre cette théorie comme participant d’une méthode heuristique, une hypothèse adoptée provisoirement comme idée directrice indépendamment de sa vérité absolue. Mais malheureusement l’espace théorique occupée par celle-ci au sein de la communauté scientifique  empêche de diriger les analyses vers de toutes autres directions. Soigner et prévenir cette maladie de la physique nous apparaît donc comme une tâche préliminaire à l’ouverture vers de nouveaux horizons de recherche.