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97 réponses à “Mondes multiples et conscience”
Mais revenons-en à l’expérience des particules jumelles. Comme nul ne l’ignore, son installation se compose de deux branches qui partent d’un même point : la source de particules jumelées. Celles-ci sont séparées juste après leur émission, et chaque particule parcourt une branche, traverse un dispositif aléatoire, et finit sa course dans un capteur. Là, on fait des mesures, puis on rapproche les mesures des deux branches et l’on constate la fameuse violation de l’inégalité de Bell.
On l’interprète comme une violation de la logique prévalent dans notre monde macroscopique, une logique au demeurant confirmée par la théorie de la Relativité. Ce n’est qu’une façon de voir. Pour être réalité, la violation de l’inégalité de Bell, – ou du principe d’Einstein selon lequel l’information ne peut être transmise plus vite que la lumière -, exige une condition supplémentaire: que l’information soit une réalité au même titre que les particules en question. En effet, si l’information concernée n’existe que dans le système de représentation, si elle n’est pas inhérente aux particules mais dans un quasi autre monde, alors cette violation n’est pas une réalité, seulement le signe de l’inadéquation de notre système de représentation.
Supposons maintenant que l’information existe objectivement au niveau de ces particules. L’expérience peut alors s’interpréter comme la preuve de son existence et de sa conservation : corrélées par construction au début de l’expérience, les particules ne peuvent faire autrement que conserver leur corrélation. L’information en question est ici le fait que chaque paire de photons provient de la même source, à savoir un seul électron qui, d’une transition électronique particulière, a produit deux photons comme une femme met parfois au monde deux jumeaux. A l’arrivée, les capteurs qui reçoivent ces photons perçoivent en fait un seul et même « lieu-temps » : celui de l’électron qui les a émis. Si donc l’on constatait qu’ils ne sont pas corrélés, cela voudrait dire qu’ils ne l’ont jamais été, ou qu’ils ne sont pas perçus comme étant issus du même « lieu-temps ». Ce serait contradictoire avec les données de l’expérience.
Finalement, on peut voir dans cette expérience la condition sine qua non pour que notre monde soit intelligible. Cette condition, c’est que l’information soit une réalité dont le support est physique, mais dont les lois sont celles d’une mémoire. Le principe de conservation, si cher aux physiciens, n’y fonctionne pas du tout selon les lois de la physique. Il y a donc une autre façon de penser (à) l’univers, il suffit de voir qu’il doit être aussi la mémoire de lui-même.
« corrélées par construction au début de l’expérience, les particules ne peuvent faire autrement que conserver leur corrélation. » : cette assertion peut paraître arbitraire, mais il est difficile de nier qu’elles sont corrélées par construction, comme une paire de jumeaux. Cela étant admis, on pourrait retourner la question en se demandant: qu’est-ce qui pourrait faire qu’elles cessent d’être corrélées ? Réponse: rien ! Et c’est l’expérience qui le prouve. Car il est impossible de refaire le passé, impossible d’empêcher un évènement qui s’est produit de cesser d’être. On peut l’ignorer, l’oublier, on se tromper à son sujet, mais les faits passés « existent » pour l’éternité.
En appeler à la conscience pour interpréter la physique quantique revient à considérer que la mémoire humaine (et ses extensions) jouent un rôle indispensable. Je pense que c’est superflu. Cette conscience explique nos connaissances sophistiquées, mais n’explique pas que des êtres vivants bien plus frustes sont capables de traiter de l’information. Celle-ci a donc une existence qui précède l’apparition de la conscience. Si l’on considère enfin que nulle part l’univers ne saurait « se renier », c’est-à-dire faire que ce qui est advenu ne soit pas advenu, donc qu’il a une mémoire, donc qu’il traite lui-même de l’information, (avec ses propres règles), alors information et mémoire existent avant même l’apparition de la vie.
Information et mémoire semblent ne pas avoir d’existence concrète parce que, d’une part, on est habitué à les considérer comme des propriétés humaines, d’autre part parce qu’on n’imagine pas, au niveau physique, une réalité d’une autre nature. On admet que les espèces vivantes ont une mémoire génétique parce que deux scientifiques ont mis la main sur la molécule d’ADN, mais, s’agissant des photons jumelés, qu’elle pourrait être leur mémoire ? Mystère et bec de gaz ! On peut seulement, si on accepte cette interprétation, soupçonner son existence.
Mais on peut aussi imaginer que cette mémoire se confond avec la réalité physique, et que son existence ne découle que d’une manière de l’appréhender : ie, la réalité physique est aussi mémoire parce qu’on peut l’appréhender comme telle. Il y aurait une seule réalité physique mais deux systèmes de lois : le premier correspondant à la réalité physique ordinaire, le second à cette même réalité vue comme une mémoire. Dans le premier, c’est la conservation de l’énergie qui commande, dans le second, la conservation de l’information. Ainsi l’apparition de paradoxes s’explique aisément par deux faits: 1) la confusion entre les deux systèmes qu’on ne sait pas encore démêler; 2) le lien arbitraire entre les deux, selon la dualité classique signifiant/signifié.
Toute mémoire, devant avoir un substrat physique, est soumise aux lois de la physique comme tout ce qui existe. Mais ces lois ne sont pas pertinentes eu égard au contenu informationnel, de sorte que l’on se heurte à l’arbitraire révélé par Saussure. Prenons par exemple deux photographies réalisées avec le même procédé physique: même appareil de prise de vue, même film, même développement papier. Selon le sujet choisi à l’instant du cliché, leur contenu informationnel sera complètement différent. Arbitraire par rapport aux lois de la physique, ce contenu ne sera pas pour autant n’importe quoi : il découlera logiquement, de façon non aléatoire, du choix du photographe, et ce choix unique décidera à lui seul de l’arrangement de tous les pixels. Que le cliché dure une fraction de seconde ou plusieurs heures, que les photons arrivent un par un où par milliards à la seconde, les pixels seront corrélés par le choix du photographe, sans que les photons aient besoin d’échanger entre eux de l’information. Tout cela parce que l’information, finalement, n’est jamais qu’un autre nom pour dire corrélation.
« ces lois ne sont pas pertinentes eu égard au contenu informationnel » : pour moi c’est « évident », même si je ne sais pas que faire de cette déroutante assertion. En effet, une même information peut être transmise et stockée dans différentes mémoires obéissant à des processus physiques différents. Donc pas de mémoire ni d’information sans une physique, mais pas de physique qui puisse en rendre compte. C’est déroutant mais moins bête que de dire que « toute l’information est contenue dans la fonction d’onde ». En fait, on ne sait jamais où se trouve l’information puisqu’elle tient à des corrélations. Le moindre bit stocké dans un ordinateur ne constitue en rien une information si vous ne savez pas selon quelles règles il a été codé.
Cependant, si la phrase: « toute l’information est contenue dans la fonction d’onde » a un sens, alors la fonction d’onde est une mémoire. Mais une mémoire à décoder. Dans ces conditions, l’état physique de la fonction d’onde serait le support de l’information, mais celle-ci ne se résoudrait pas à l’état physique.
Au lieu de « toute l’information est contenue dans la fonction d’onde », j’accepterais plus facilement : « la fonction d’onde n’ajoute ni ne retranche d’information ». Dire qu’elle « contient » l’information, (comme des pommes dans un panier…), c’est réduire celle-ci aux états physiques que peut prendre la fonction d’onde au moment de sa réduction. C’est aussi et surtout prédire les états possibles, par exemple mort/vivant pour le chat de Schrödinger. Or, en même temps, on dit qu’ils ne peuvent pas être déterminés avant d’être observés. A l’arrivée, il est logique d’en conclure que c’est l’observateur qui les détermine en choisissant l’une des options qu’il a mit lui-même dans la fonction d’onde. Ainsi conçue, c’est un sac de billes numérotées, et faire une mesure s’apparente à un tirage au sort. De conception probabiliste, cette fonction d’onde et ses états associés n’existent que dans le système de représentation. Ainsi, le paradoxe des photons corrélés s’explique aisément : on ne peut pas les « voir » autrement que corrélés, mais il est impossible de dire qu’ils le sont effectivement. A ce niveau, on ne sait pas distinguer la carte du territoire, la réalité de son image.
Que l’on ne puisse pas observer des particules sans changer leur état, ou sans pouvoir connaître à la fois leur position et leur vitesse, est somme toute acceptable. Mais le schéma intellectuel de la « réduction de la fonction d’onde », selon le peu que j’en ai compris, ajoute quelque chose qui me semble incompatible avec le principe d’incertitude, à savoir que, une fois la réduction accomplie, il ne subsiste plus une once d’incertitude. Puisque cette fonction d’onde est censée « contenir toute l’information du système », ledit système se retrouve dans un état final quelconque mais entièrement déterminé, même si ce que l’on en sait reste incertain, ce n’est pas la question. L’important est de constater que le système dont la fonction d’onde vient d’être « réduite » n’est plus capable d’évoluer : il est tombé dans un puits de potentiel, comme la bille à la roulette lorsqu’elle s’immobilise dans une alvéole.
Cela montre que la fonction d’onde ne peut être « réduite » que si on la destine à l’être, tout comme le croupier lance la bille de façon qu’elle termine sa course dans une alvéole. En ce sens, l’observateur provoque effectivement la réalisation d’un état particulier, même s’il ne peut pas prédire lequel exactement. Mais il l’a provoqué AVANT de le constater.
Maintenant, expliquons pourquoi l’on dit que l’observateur provoque l’état réel au moment de la mesure, une assertion impossible à avaler. Cela tient au fait que la réduction de la fonction d’onde conduit le système dans un puits de potentiel, et que deux puits de potentiels distincts ne peuvent pas exister en un même point de l’espace-temps. (Sinon ils n’en forment plus qu’un.) En conséquence, l’observateur va devoir scruter un à un tous les puits de potentiel correspondant aux états finaux possibles. S’il ne voit rien dans l’un d’eux, ie le système ne s’est pas réduit dans l’état correspondant à ce puits, il ne peut pas en conclure que la fonction d’onde a été réduite. Il est donc obligé d’en scruter un autre, et ainsi de suite avec tous. Finalement, il ne saura que la fonction d’onde a été réduite que lorsqu’il trouvera un puits « non vide ». Cela peut lui faire croire que la fonction d’onde a été réduite au moment où, en fait, il découvre la preuve qu’elle l’a été.
Notons que ce qui précède fonctionne avec un photon diffracté sur un écran en y laissant un point d’impact. Il semble que ce point est déterminé à l’instant-même de l’impact, mais c’est faux : en tant que résultat d’une mesure, il est encore indéterminé. Ce qui est acquis à l’instant de l’impact, c’est le fait qu’un certain point prend une existence particulière qui le distingue de tous les autres. Mais, pour en faire une mesure, il reste à l’identifier, à scruter tous les points de l’écran pour savoir où il se trouve.
Si l’on remplace le chat de Schrödinger par une horloge qui s’arrête au moment où l’atome se désintègre, l’ouverture de la boîte révèle l’heure précise à laquelle l’atome a changé d’état. Et l’on en déduit que l’état de l’horloge était « actif » jusqu’à ce moment-là, puis « stoppé » depuis lors. Donc que les deux états n’étaient pas superposés. Ce qui l’était, ce sont les états possibles et futurs de l’horloge, mais il n’y a pas besoin de l’enfermer dans une boîte pour cela. On peut toujours dire d’un être vivant qu’il sera vivant ET mort puisqu’il sera vivant jusqu’à son trépas.
Transposée au niveau macroscopique, l’assertion selon laquelle une mesure provoque l’état du système qu’elle constate, est équivalent à dire que se renseigner sur l’état d’une personne pourrait provoquer sa mort. Autant dire que l’être humain a provoqué le Big Bang parce qu’aujourd’hui il prétend constater cette origine de l’univers. (Ce qui se raconte, c’est qu’il a eu lieu parce que, dans son avenir, il y aurait un être pour le découvrir.) C’est faire grand cas de la parole humaine, au point qu’on peut regretter que celle des dieux ne se fasse plus entendre. Car il y a un hic : qu’on supprime cette recherche des origines, qu’on s’en tienne aux histoires mythologiques, et voilà le Big Bang qui se volatilise ! On peut donc dire, dans une simple et logique symétrie avec le futur, qu’il n’a pas existé ET qu’il a existé.
La physique quantique est difficile à comprendre, c’est certain, mais ce n’est pas une raison pour débiter des histoires à dormir debout, et surtout les répéter stupidement. Un exemple entre mille, sur le site de Futura Sciences (j’ai numéroté les phrases) :
Phrase 1: ce que sont « en réalité » les particules, on ne le sait pas trop, et ce que l’on peut savoir de la réalité dépend effectivement de la façon dont on l’observe. Les chauves-souris ne voient pas le monde comme nous. Donc, jusque là, ça va.
Phrase 2: Et paf, le délire est déjà là, ça n’a pas traîné !
2a) « la réalité n’existerait donc fondamentalement pas dans l’espace et le temps » : abstraction faite du conditionnel par lequel le rédacteur signale qu’il s’exprime « sous réserve de confirmation ultérieure », autant écrire que le réel n’existe pas, et donc que ce qui existe n’existe pas, puisque ce que l’on trouverait « dans l’espace et le temps » ne serait pas la réalité.
2b) « les objets au sens classique n’existeraient pas sans un observateur (peut-être pas nécessairement humain) pour les observer » : dans ces « objets au sens classique », on trouve bien sûr les étoiles. Donc, les étoiles n’existeraient pas sans nous, l’espèce humaine. Donc, le jour où l’espèce humaine disparaîtra de la planète, ce qui adviendra aussi sûrement que 2 et 2 font 4, les étoiles n’existeront plus. Mais dans ces « objets au sens classique » on trouve aussi notre planète, laquelle n’existe donc que depuis que des observateurs, « peut-être pas nécessairement humain », veaux, vaches et poissons rouges, sont en mesure de l’observer. Mais veaux, vaches et poissons rouges n’existent eux-mêmes que depuis qu’un observateur, « peut-être pas nécessairement humain », les observent. Si donc un poisson rouge existe dans son bocal, c’est sûrement parce qu’un chat l’y observe. Mais comme le chat ne peut pas observer le poisson rouge et le bocal lui-même, parce que le verre c’est transparent et ça ne se mange pas, il faut admettre que le bocal n’existe pas.
Phrase 3: en effet, c’est une interprétation possible de la mécanique quantique. La preuve : quelqu’un l’a faite. Mais bon, on n’avait pas besoin d’une preuve de plus de la bêtise humaine…
La preuve que « C’est donc la logique du tiers exclu qui est insuffisante pour rendre compte de la réalité » : les éclipses solaires ! Pour l’observateur situé dans l’ombre de la lune, il y a une éclipse, pour celui qui ne s’y trouve pas, il n’y en a pas. Peut-on les départager ? Oui, mais de façon fort arbitraire, en disant: il y a éclipse quand l’ombre de la lune tombe sur la Terre. C’est arbitraire car il y a toujours une région de l’espace plongée dans cette ombre, même quand la Terre ne s’y trouve pas. Cependant ça marche, car l’on se retrouve ainsi avec un observateur unique que personne ne peut contredire, mais c’est insuffisant pour la physique quantique qui observe le monde avec des capteurs de photons.
Je m’insurge : c’est simplement la preuve que les eclipses sont relatives à l’observateur. Rien à voir avec le tiers exclu.
Pompé sur Wikipedia:
Le côté paradoxal du monde d’Everett a fait naître chez les physiciens de nombreuses plaisanteries estudiantines, comme par exemple la suivante : « Deux physiciens prennent un avion. En route, les deux moteurs s’arrêtent et l’avion pique vers le sol. « Crois-tu que nous allons nous en sortir ? », demande le premier. « Sans aucun problème », répond l’autre « il y a une quantité d’univers où nous ne sommes même pas montés dans cet avion » ».
@ Crapaud Rouge
Merci pour cette discussion, fort intéressante, entre vous et vous-même.
@lemar: j’en suis venu, sans le chercher vraiment, à squatter cet article, j’espère que Paul ne m’en voudra pas. A la longue, je comprendrais fort bien que mon monologue devienne lassant et encombrant. Je pourrais écrire avec Open Office au lieu d’utiliser la fenêtre de mon navigateur, mais j’en arriverais à écrire un peu n’importe quoi. Avec cette méthode, je me crois surveillé, et cela m’oblige à sélectionner soigneusement les idées qui me semblent les plus importantes. (Je me fiche de ce qu’elles valent pour les autres, je vise d’abord mon plaisir de réfléchir.)
Des nouvelles intéressantes, ici, en pdf et en anglais : c’est la démonstration du théorème selon lequel les particules seraient dotées du… libre arbitre !
En français, mais pour 2 €, des explication sommaires sur le site de Pour la Science: Libre arbitre et mécanique quantique.
Ca semble beaucoup plus logique que le discours traditionnel de la MQ, mais c’est tout aussi difficile à piger.
Ce théorème est toutefois de portée limitée. En effet, il ne dit pas que les particules disposent du libre arbitre mais simplement que, si l’observateur se donne un libre arbitre, alors les particules observées en ont un aussi. La nuance est de taille.
L’origine de toutes les difficultés de compréhension vient du fait que l’hypothèse du choix implique de pouvoir identifier préalablement des cas : les 6 faces d’un dé, les 50 trous de la roulette, les deux fentes d’Young, une liste de métiers qu’on aurait envie de faire, etc. Identifier, ça veut dire distinguer ces cas les uns des autres par des signes, (couleurs, positions, noms, numéros,…) qui sont indépendants des processus physiques.
Prenons l’expérience des fentes d’Young. L’on dit qu’il y a « la fente A » et « la fente B », ou « celle de gauche » et « celle de droite », etc. de sorte que si l’observateur scrute l’une, par exemple la A, alors il fait disparaître les franges d’interférence. Rien de plus normal : en scrutant la fente A, il se condamne lui-même à ne voir que les photons qui passent par A, comme si B n’existait plus. Donc il ne peut plus voir d’interférence.
Mais si l’on essaye de raisonner sur des fentes indifférenciées, où il n’y a plus celle de gauche ni celle de droite, ni A ni B, seulement deux fentes identiques, alors les photons passent indifféremment par l’une ou l’autre sans avoir besoin de choisir. (De façon analogue, si l’on supprime les numéros à la roulette, la bille tombe forcément dans l’un des 50 trous sans rien choisir du tout.)
Toutefois, cette façon de voir stoppe tout développement logique puisque celle-ci ne s’appuie que sur des choses dûment identifiées. (Se rappeler qu’à l’origine de la logique, il y a le célèbre syllogisme: « Socrate est un homme… ») Il faut donc inventer une autre logique. C’est tout à fait réaliste quand on songe que la logique actuelle, qui ne connaît que l’opposition A et non-A, est très pauvre. En effet, A et non-A ne se distinguent que par un signe binaire, alors que, dans le langage, si A est par exemple « Socrate est un homme », non-A est aussi bien: « Socrate n’est pas un homme », « Socrate est une femme », « Socrate est mon chat », « Socrate est mort », etc. Bien souvent, il n’y aura aucun rapport entre A et non-A, mais c’est cependant « logique » puisque tout ce qui n’est pas A ne peut être que non-A.
L’exemple des fentes d’Young indifférenciées montre que les choses sont plus subtiles. En effet, dès lors qu’un photon passe par l’une sans la choisir, cela veut dire qu’il fait comme si l’autre n’existait pas. Mais, ce faisant, il établit un certain rapport avec « celle qui n’existe pas », un rapport très original qui résulte de l’indifférenciation des fentes : « celle qui n’existe pas » est aussi bien celle par laquelle il passe ! Donc elle existe ! Nous sommes en fait dans la logique du cercle qui autorise toutes les contradictions puisqu’un point M peut le parcourir en s’éloignant d’une origine O tout en se rapprochant de cette même origine.
Note: Si A est « Socrate est un homme », on peut réduire non-A à : « Socrate n’est pas un homme », mais c’est au prix d’une équivalence arbitraire entre l’opérateur logique de négation et une transformation syntaxique dans la langue naturelle. Une transformation dont l’application à une proposition P quelconque ne va pas toujours de soi.