Ce livre a pour objet d’évaluer l’apport de la physique quantique à l’explication du phénomène de la conscience. Après un état des lieux d’ordre sémantique, philosophique et neurobiologique de la question de la relation entre cerveau et conscience, les principaux modèles « classiques » actuels de la conscience sont exposés. Nous montrons que ces modèles laissent en suspens deux questions importantes : a) celle d’expliquer la synchronisation quasi-instantanée de régions éloignées du cerveau qui semble nécessaire à la constitution (...) de percepts conscients; b) celle du fossé explicatif qui existe entre l’expérience subjective, relevant de ce que le sujet est capable de ressentir de façon privée, et la description de ses corrélats neurophysiologiques dans le langage de la science, à la troisième personne – comment ces derniers « donnent-ils lieu » à l’expérience subjective?Les approches quantiques de la conscience plus récentes sont alors exposées de façon détaillée. Nous examinons dans quelle mesure elles peuvent contribuer à répondre à ces questions et proposer une représentation unificatrice intégrant les deux aspects psychique et physiologique du phénomène de conscience. (shrink)

Le débat sur l'interprétation de la mécanique quantique est, aujourd'hui, sensiblement différent de ce qu'il était dans la période de «fondation» de cette théorie. Cette modification tient à deux causes : l'ancrage des conceptions quantiques dans la pensée des physiciens, favorisé par l'utilisation systématique et fructueuse de la théorie quantique en physique atomique et subatomique, d'une part et, d'autre part, les développements théoriques et expérimentaux survenus au cours des vingt dernières années, qui ont amené à considérer comme (...) des faits physiques des énoncés qui paraissaient naguère relever davantage de l'interprétation, avec liberté d'options, voire de la spéculation. Quelle est la signification des énoncés et des concepts théoriques de la physique quantique ? et comment celle-ci s'est-elle modifiée ? Qu'entend-on par «interprétation» ? Telles sont les questions qui servent de guide à ce travail. Nous nous proposons de clarifier ce qui, dans les questions de signification, relève respectivement de la physique (essentiellement les contenus conceptuels et théoriques), et de perspectives philosophiques. Cette distinction est plus nette aujourd'hui qu'elle ne l'était au moment de l'établissement de la mécanique quantique, ce qui permet d'approfondir notre compréhension de chacun de ces deux aspects, qui s'enrichissent mutuellement de cette clarification. Nous nous interrogeons, pour terminer, sur ce que peut être une conception réaliste en termes d'un «monde d'objets quantiques». (shrink)

En nous laissant guider par la notion de champ qui en faitdomine toute la physique nous définissons la nature physique d'un système, ses propriétés et ses états possibles. Nous proposons alors un cadre très générale permettant la description de telssystèmes et la construction de modèles consistants.Nous en donnons des exemples et pour illustrer les concepts de notrethéorie nous décrivons différents types d'évolutions. Pour terminer nous discutons en détails unprocessus physique, les échos de spins.

La mécanique quantique est l'un des domaines de la physique les plus surprenants et controversés. Depuis le début, elle a suscité les plus vifs débats quant à sa signification et à son lien avec le réel. L'atomisme, la lumière ou les théories relativistes ont aussi défrayé la chronique, mais rien ne semble devoir arrêter les polémiques qui entourent l'interprétation des phénomènes quantiques. De Heisenberg à Schrödinger en passant par la fameuse controverse entre Einstein et Niels Bohr, Jean-Pierre Pharabod (...) et Gérard Klein n'omettent aucune péripétie de cette saga de la physique quantique qui mène aujourd'hui à l'affirmation pour le moins surprenante de la "non-localité" de la nature. C'est un nouveau défi à nos modes de pensée ordinaires. (shrink)

Pour le physicien, le déterminisme doit être défini par la possibilité de prévoir exactement les phénomènes à venir à partir de données extraites des observations passées ou présentes. Or, dans la Physique quantique actuelle, le déterminisme ainsi défini n’existe plus pour les phénomenes individuels de l’échelle atomique. C’est ce que montrent clairement des exemples simples. Cependant en adoptant une définition un peu large du mot « causalité », il paraît permis de dire qu’en Physique quantique, s’il (...) n’y a plus déterminisme, il у а encore causalité. (shrink)

Le présent tome traite de la mécanique quantique non relativiste. Il comprend, outre ses fondements, de multiples applications de la mécanique quantique dans une plus large mesure que dans les cours généraux. Dans leur exposé des questions générales, les auteurs dégagent au maximum l'essence physique de la théorie, à partir de laquelle ils développent l'appareil mathématique. Contrairement au schéma habituel allant des théorèmes mathématiques relatifs aux opérateurs linéaires, les auteurs déduisent les exigences mathématiques auxquelles doivent répondre les (...) opérateurs et les fonctions propres à partir de la position physique du problème. Des compléments mathématiques sont donnés en appendice. (shrink)

Se concentrant sur les differences entre la constitution de l'objectivite dans la mecanique classique et dans la mecanique quantique, cet ouvrage explore les interpretations transcendantales de la theorie quantique standard. Patricia Kauark-Leite y examine les changements epistemologiques apportes par la physique quantique pour verifier si la philosophie transcendantale est toujours valide. Elle dresse un bilan des differentes approches transcendantales, montrant les modulations des principes a priori pour expliquer le probleme de l'objectivation en mecanique quantique. En (...) conclusion, l'auteur defend et adopte une interpretation pragmatique transcendantale, dont la tache principale est de donner une justification philosophique a la dimension necessairement intersubjective de l'objectivite quantique. (shrink)

Toute science, admet-on, commence par détacher un objet en le rendant indépendant des sujets et des situations. Mais cette conception étroite de la connaissance scientifique laisse subsister des zones d'ombre. La conscience n'est pas un objet. Elle est ce sans quoi rien ne pourrait être pris pour objet. La conscience n'est pas détachable des sujets, car elle s'identifie à ce qui est vécu par un sujet. De façon analogue, en physique quantique, un phénomène n'est pas dissociable de son (...) contexte expérimental, car il s'identifie à ce qui se manifeste à grande échelle au laboratoire. Que faire pour ne pas laisser ces cas extrêmes de côté? Généraliser la méthode scientifique. Ne plus la borner à définir et à caractériser des objets, mais l'étendre à la coordination directe des expériences. Telle est la révolution de pensée qu'il faut accomplir pour résoudre, ou plutôt dissoudre, deux questions-limites de la science : le problème de l'origine de la conscience et le paradoxe du "chat de Schrödinger" en physique quantique. (shrink)

Quel est ce schisme que Popper remarque dès les années cinquante et qui dure encore vingt-cinq ans plus tard? C’est le conflit entre les tenants de l’orthodoxie quantique ou, si l’on préfère, de l’interprétation de Copenhague et ceux qui s’y opposent. Ces derniers forment un groupe nettement moins homogène que les premiers, même si ceux-ci ont d’importantes divergences de vues, dont ils ne sont pas toujours conscients.

RésuméSoixante‐cinq ans après sa publication, la controverse que l'article #Einstein, Podolsky et Rosen suscita à propos de I'image de l'univers physique suggérée par le formalisme de la théorié quantique n'est pas close. Elle oppose une minorité«localiste», petit cercle de physiciens réalistes partisans de la localitéd’ Einstein, á une majorité«non localisten» adepte – non uniformément, cependant – des prédictions non locales de la thhrie quantique et de l'Interprétation dite positiviste de Copenhague érigée principalement sur la philosophie de Bohr (...) et de Heisenberg.Les arguments, les modèles avands par des physiciens de ces deux camps philosophiques et les tests expkrimentaux, passb ou futurs, destinb depuis les InBgalités de Bell à trancher cette controverse sont présidera à la lumière de I'enjeu percu par une minorité d'entre eux: quelle définition du réalisme physique: Locale on non‐locale, présidera à la construction de l'«image du monde», requise par la théorie quantique? (shrink)

Il est plutôt rare qu’on rende compte dans une revue philosophique d’un manuel de physique théorique. Dans le cas du présent ouvrage, la chose n’est pas si incongrue puisque l’auteur, physicien québécois, n’est pas étranger aux questions philosophiques et s’est souvent mêlé des débats épistémologiques. En plus, son traité comporte plusieurs chapitres qui intéressent l’épistémologie de la physique tout en étant un manuel d’une envergure comparable aux classiques du genre en langue française, ceux de Cohen-Tannoudji, Messiah, Omnès ou (...) Lévy-Leblond. On y trouvera un exposé complet de l’appareil analytique de la mécanique quantique, des espaces de Hilbert de dimension finie à l’intégrale fonctionnelle de Feynman—avec quelques remarques sur la question délicate de la convergence, puisqu’on sait que l’intégrale de «chemins» n’a pas de justification mathématique «interne»—et au groupe de symétrie de l’hamiltonien pour la dynamique d’un système quantique dont l’évolution temporelle est décrite par l’équation de Schrödinger. Ces matières sont introduites avec force détails et le souci constant des applications, comme en témoigne le chapitre8 sur les solutions numériques et les méthodes d’approximation. Couvrant surtout la physique atomique et moléculaire sans aller jusqu’à la théorie des particules élémentaires et la théorie quantique des champs, l’ouvrage discute du problème de la mesure plus abondamment que le traité standard. C’est là d’ailleurs un des traits distinctifs de l’ouvrage et les chapitres6 sur l’interprétation de la mécanique quantique, 12sur l’opérateur densité et 21sur les corrélations à distance feront l’objet de mon analyse. (shrink)

Au cours de l'année 1934, une jeune philosophie et mathématicienne allemande, Grete Hermann, se rend à Leipzig pour participer au séminaire organisé par l'un des plus célèbres pionniers de la physique quantique, W. Heisenberg. C.F. von Wizsäcker y est présent, entre autres éminents scientifiques. Fervente adepte de la philosophie kantienne réinterprétée par J.F. Fries et L. Nelson, G. Hermann arrive avec un objectif précis : démontrer la compatibilité entre physique quantique et philosophie kantienne. En particulier, concilier (...) la catégorie de causalité, forme a priori de la pensée selon Kant, avec les prédictions statistiques de la nouvelle physique. Après une année de débats avec ses interlocuteurs, G. Hermann publie le présent opuscule, traduit ici pour la première fois. Elle y développe une interprétation tout à fait originale de la mécanique quantique, et réfute, trente ans avant J. Bell, la démonstration de J. von Neumann contre les variables cachées. -- 4ème de couverture. (shrink)

« Les inventions et révolutions scientifiques ont toujours sinon fondé du moins suscité des inventions et révolutions métaphysiques susceptibles de leur faire écho. La physique contemporaine, depuis le début du xx e siècle, avec l’avènement des relativité restreinte et générale et de la physique quantique, jusqu’à aujourd’hui, avec l’élaboration (toujours en cours d’achèvement et de validation) d’une théorie quantique adéquate de la gravitation, est riche de telles révolutions, notamment concernant la nature du temps, concept complexe dont (...) ces théories nous ont appris à distinguer les multiples feuillets et aspects enchevêtrés. Toute théorie quantique de la gravitation (notamment la théorie quantique à boucles) semble ainsi ne pouvoir aboutir qu’en envisageant le temps comme une réalité seconde, dérivée et non plus originaire ou fondamentale. Mais à partir de quelle autre réalité plus fondamentale que lui, le temps pourrait-il être engendré? Cette réalité pourrait-elle elle-même être en quoi que ce soit non changeante? N’a-t-on pas ainsi tort de confondre le temps et la variation (ou le changement)? L’enjeu de cet article est de distinguer soigneusement ces deux concepts en montrant, d’une part, que la variation est en vérité, sous certaines conditions théoriques à énoncer, un concept plus fondamental que celui de temps, et d’autre part, que ce dernier peut être engendré à partir d’une variation – ainsi pensée comme non empirique ou pure – en lui ajoutant un certain nombre de contraintes – qui la rendent alors empirique et dotée des principales propriétés constitutives du temps. Ces contraintes ou conditions restrictives nous semblent essentiellement de trois sortes : subsistance ou invariance, continuité et succession. Nous les développons successivement en montrant comment les relativités restreinte et générale et la physique quantique tendent déjà à violer partiellement ces contraintes. Nous en concluons que la variation doit être ainsi fondamentalement pensée comme n’étant de rien en particulier quand le temps est toujours en vérité le temps de quelque chose. ». (shrink)

« Les inventions et révolutions scientifiques ont toujours sinon fondé du moins suscité des inventions et révolutions métaphysiques susceptibles de leur faire écho. La physique contemporaine, depuis le début du xx ème siècle, avec l’avènement des relativité restreinte et générale et de la physique quantique, jusqu’à aujourd’hui, avec l’élaboration (toujours en cours d’achèvement et de validation) d’une théorie quantique adéquate de la gravitation, est riche de telles révolutions, notamment concernant la nature du temps, concept complexe dont (...) ces théories nous ont appris à distinguer les multiples feuillets et aspects enchevêtrés. Toute théorie quantique de la gravitation (notamment la théorie quantique à boucles) semble ainsi ne pouvoir aboutir qu’en envisageant le temps comme une réalité seconde, dérivée et non plus originaire ou fondamentale. Mais à partir de quelle autre réalité plus fondamentale que lui le temps pourrait-il être engendré? Cette réalité pourrait-elle elle-même être en quoi que ce soit non changeante? N’a-t-on pas ainsi tort de confondre le temps et la variation (ou le changement)? L’enjeu de cet article est de distinguer soigneusement ces deux concepts en montrant, d’une part, que la variation est en vérité, sous certaines conditions théoriques à énoncer, un concept plus fondamental que celui de temps, et d’autre part, que ce dernier peut être engendré à partir d’une variation – ainsi pensée comme non empirique ou pure – en lui ajoutant un certain nombre de contraintes – qui la rendent alors empirique et dotée des principales propriétés constitutives du temps. Ces contraintes ou conditions restrictives nous semblent essentiellement de trois sortes : subsistance ou invariance, continuité et succession. Nous les développons successivement en montrant comment les relativités restreinte et générale et la physique quantique tendent déjà à violer partiellement ces contraintes. Nous en concluons que la variation doit être ainsi fondamentalement pensée comme n’étant de rien en particulier quand le temps est toujours en vérité le temps de quelque chose. ». (shrink)

L'éternalisme, la thèse selon laquelle les entités que nous catégorisons comme étant passées, présentes et futures existent tout autant, est la meilleure approche ontologique de l'existence temporelle qui soit en accord avec les théories de la relativité restreinte et de la relativité générale. Cependant, les théories de la relativité restreinte et générale ne sont pas fondamentales si bien que plusieurs programmes de recherche tentent de trouver une théorie plus fondamentale de la gravité quantique rassemblant tous les enseignements de la (...) physique relativiste et de la physique quantique. Certaines de ces approches soutiennent que le temps n'est pas fondamental. Toutefois, si le temps n'est pas fondamental, quelles en sont les conséquences pour l'éternalisme et les débats sur l'existence dans le temps ? Premièrement, je soutiendrai que la non-fondamentalité du temps que l'on rencontre dans la théorie des cordes mène à l'éternalisme standard. Deuxièmement, je soutiendrai que la non-fondamentalité du temps rencontrée dans la gravité quantique à boucles implique l'éternalisme atemporel, à savoir une nouvelle position qui demeure fidèle à l'esprit de l'éternalisme standard. (shrink)

Au début de ce siècle, les atomes ont enfin conquis droit de cité à l'intérieur de la physique. Leur foule désordonnée, les évènements multiples dont ils sont les acteurs, renvoient aux apparences les lois classiques de la physique. Le monde s'est peuplé et le peuple des atomes semble rebelle à la loi. Et pourtant, quelques années plus tard, ce peuple rebelle est devenu silencieux. La loi règne à nouveau, et elle descend en ligne directe de la plus étonnante (...) des créations de la physique mathématique, la mécanique quantique. Moment de triomphe ou moment de désarroi? Car tout se passe comme si, soudain, les physiciens avaient perdu l'accès à ce qu'ils appelaient réalité, comme si tout savoir portant sur cette réalité devait être reconnu comme irrémédiablement factice. La loi règne, certes, mais dans le silence, une coupure infranchissable venant, semble-t-il séparer le langage que nous devons utiliser pour décrire la réalité et la vérité indicible de cette réalité. Le réel est voilé. La tragédie de la mécanique quantique a fait l'objet de mille et une controverses qui semblent témoigner que la physique, ici, est confrontée à des questions proprement philosophiques : la réalité est-elle connaissable? Voire, " existe-t-elle-en soi "? Mais une autre hypothèse peut être proposée, qui permettrait de transformer en comédie non dénuée d'humour l'ironie tragique d'un rêve dont l'accomplissement final entraîne la destruction. Car les questions d'apparence philosophique et le renoncement ascétique auxquels la mécanique quantique semble appeler les physiciens traduisent peut être d'abord et avant tout les moyens que ceux-ci ont utilisés pour faire faire le monde événementiel et tumultueux dont ils avaient gagné l'accès, pour transmuter en harmonie mathématique le bruit des atomes. (shrink)

Les théories physiques sont aujourd'hui très mathématisées, et ce que les scientifiques manipulent pour décrire, prédire et contrôler les phénomènes, ce sont (entre autres) des équations, comportant de nombreux symboles mathématiques. Ces objets mathématiques n'ont pas de signification physique en eux-mêmes : ils ne « parlent » pas d'eux-mêmes des phénomènes. Une interprétation est nécessaire. Ce qui nous intéresse dans cet article est ainsi l'interprétation dont une théorie physique doit faire l'objet pour remplir son rôle. Nous commençons par (...) expliciter une distinction traditionnelle : l'interprétation « pauvre » (simple instrument permettant d'assigner aux symboles de la théorie un sens physique strictement limité aux résultats des expériences) diffère de l'interprétation « riche » (laquelle compose une image du monde compatible avec la façon dont la théorie décrit mathématiquement les résultats des expériences). Notre but dans cet article est de montrer que cette distinction doit être amendée. Nous nous appuyons sur l'exemple de la mécanique quantique, mais la distinction se veut valable en général pour toute théorie physique. (shrink)

Cet ouvrage offre aux lecteurs une série de monographies consacrées presque toutes à diverses questions de Physique quantique et de Mécanique ondulatoire. Cet ensemble d'essais étudie l'aspect vraiment nouveau que prennent dans la Physique de l'époque le traditionnel dilemme « continu ou discontinu », la classique opposition de l'élément simple et indivisible avec le continu étendu et divisible. Ces réflexions, révolutionnaires à l'époque, restent aujourd'hui encore d'une étonnante modernité. Dans la science moderne, l'élément simple et indivisible, c'est (...) le grain, grain de matière ou grain de lumière, neutron, électron ou photon. Par contre, dans les théories nouvelles comme dans les anciennes, l'étendue continue et divisible, c'est essentiellement le champ, c'est-à-dire l'ensemble des propriétés physiques qui caractérisent à chaque instant les divers points de l'espace et qui s'expriment par des fonctions généralement continues des coordonnées d'espace et de temps. Mais les conceptions antinomiques de grain et de champ doivent nécessairement en fin de compte venir à la rencontre l'une de l'autre puisqu'elles doivent trouver leur place côte à côte dans le cadre de la Physique totale. Comment les concilier? (shrink)

Sommaire: Tradition ancienne et tradition nouvelleHistorique de la théorie des quantaL'interprétation de CopenhagueLa théorie quantique et les racines de la science atomiqueLe développement des idées philosophiques depuis Descartes et la nouvelle situation en théorie quantiqueRapports entre la théorie quantique et les autres sciences expérimentalesThéorie de la relativitéCritiques et contre-propositions à l'interprétation de CopenhagueThéorie quantique et structure de la matièreLangage et réalité en physique actuelleRôle de la physique moderne dans l'évolution actuelle de la pensée humaine.

La physique moderne est réputée absconse, imprévue, irrespectueuse, rebondissante. Il s'agit pourtant d'un domaine passionnant, qui peut être compris par tous quand il est replacé dans une perspective historique. C'est ce que propose ce livre, qui présente une histoire des concepts principaux de la physique contemporaine et leur genèse à partir des grandes ruptures du début du siècle, avec quelques incursions dans le passé plus lointain. On y trouvera une présentation claire des concepts essentiels, remplacés dans le contexte (...) de leur création. En effet, la science ne résulte pas, comme on le dit trop souvent, d'un enchaînement de mécanismes inévitables : elle est faite de créations individuelles, qui s'ajoutent, se contredisent et se répondent. Les principaux physiciens du siècle s'entrecroisent ainsi dans ce livre en de multiples occasions. Une présentation de l'histoire des grandes théories que sont la relativité et la théorie quantique, ainsi que celle de l'univers fascinant que constitue la physique des particules complètent cet ouvrage. L'auteur n'a pas cherché à être exhaustif, car il a voulu privilégier l'accès au plus grand nombre de lecteurs possibles des concepts essentiels. Les chapitres sont découpés en périodes historiques, permettant de mettre en évidence la longue quête des physiciens pour une théorie unificatrice des lois de l'univers. Ce livre s'adresse au grand public désireux de comprendre les idées fondamentales qui agitent encore aujourd'hui le monde scientifique. (shrink)

Alors que les récits de la genèse de la théorie de la relativité, de la physique quantique et de la philosophie de la logique mathématique se sont contentés trop souvent d'une lecture poppérienne pour sceller le sort de Newton et de Kant, cet ouvrage parvient à démarquer la conception kantienne de l'espace et du temps de la conception newtonienne de l'espace et du temps. En rappelant la signification critique de la congruence des analogies kantiennes et des lois newtoniennes, (...) il montre que ce qui fait la validité de la théorie newtonienne, c'est moins le fait qu'elle soit la théorie physique la plus prouvée expérimentalement que le fait qu'elle se soumette à la juridiction transcendantale des jugements synthétiques a priori. Il souligne ainsi le rôle recteur des jugements synthétiques a priori dans les propositions mathématiques de la physique et dans la formalisation logico-mathématique des théories scientifiques. Il restaure donc le rôle fondamental de la critique kantienne au coeur même de la créativité scientifique, en faisant valoir l'universalité du principe kantien de la possibilité de l'expérience. (shrink)

RésuméEn introduisant les concepts disjoints de temps et d'espace absolus, Newton dote la physique d'un double cadre encore reçu au début du XXe siècle. Par l'énoncé du principe de Relativité restreinte, Einstein joint les dew cadres en un seul, l'espace‐temps, lui‐même disjoint de son contenu, l'univers physique. Par le biais du principe d'équivalence, la Relativité générale réalise la fusion du cadre de l'espace‐temps et de son contenu, l'univers physique. Cette vision «classique» est cependant perturbée par les conséquences (...) des principes de la Physique quantique, qui jettent comme une sorte de voile sur la structure spatio‐temporelle de l'espace‐temps relativiste, fondement de la Cosmologie contemporaine: le concept même d'espace‐temps, plus précisément sa séparabilité sont remis en question.Il en résulte une situation de précarité qui affecte jusqu'aux modkles d'univers fournis par la Cosmologie contemporaine, celui du Grand Boum compris. (shrink)