324. Le principe d’incertitude et la brisure spontanée de symétrie.

  • Anthony Le Cazals
  • Thèse

Aussi appelé principe d’indétermination, le principe d’incertitude de la mécanique quantique implique que certaines paires de quantités, comme la position et la vitesse d’une particule, ne peuvent être toutes deux prédites avec une complète exactitude. Les théories quantiques sont incomplètes pour déterminer un phénomène — pour le décrire ou le prédire — et mais elles sont complètes dans leur capacité à engendrer des nouvelles technologies : en optoélectronique — avec la rétine numérique des appareils photographiques et des caméscopes, avec les détecteurs infrarouges ou les diodes électroluminescentes — ; en spin-électronique — pour la lecture des disques durs ou les transistors 323app. On parle alors d’incomplétude descriptive et de complétude performative de la physique quantique. Ce qui révèle bien son caractère autonome. Les états de particules ne pouvaient pas être pleinement caractérisés par des valeurs simultanées des variables position et quantité de mouvement ; des incertitudes, des imprécisions ou des indéterminations (notons l’abondance de préfixes privatifs), affectaient tantôt notre connaissance, tantôt nos procédés instrumentaux, tantôt l’état des systèmes physiques. Or, si l’on y regarde de près, loin d’impliquer un vrai renoncement, le concept renouvelé de science vers lequel fait signe l’analyse du fonctionnement de la mécanique quantique standard est plus général, et par là plus apte à faire éclater les clivages traditionnels imposés à la définition des sciences, que ne l’a jamais été celui qu’il tend à remplacer BitPP_340. En réalité le principe d’incertitude impose une limite à la véracité des prédictions hétéronomes, il peut en même temps supprimer l’absence de prédiction fondamentale qui surgit dans la singularité espace-temps (autonomie). Notons que l’espace-temps chez Einstein est l’union du temps et de l’espace qui fait qu’on ne peut plus parler de flux temporel — avec son passé, son maintenant et son futur — et qu’il y en a jamais eu en science. Ainsi après tout cet exposé on peut dire que le but de la science serait de formuler un ensemble de lois qui soient capables de prédire les événements 231ex seulement dans les limites du principe d’incertitude, c’est-à-dire que les lois propres à l’hétéronomie 334a laisseraient de la place pour des autonomies 334c alors qu’elles paraissent tenir du hasard. Elles sont simplement au-delà d’un seuil, comme la brisure spontanée de symétrie.


Plutôt que de considérer des absolus « perçus » comme inaccessibles ou inexplicables — par exemples les vérités absolues de la pensée dialectique ou le vertige éprouvé comme peur du « vide » 432 — penchons-nous sur les limites qu’indiquent la microphysique quantique et l’astrophysique et où s’associent théorie de la relativité et théorie quantique. Ces limites au déterminisme des lois physiques se nomment brisure de symétrie. Il en existe deux : à la l’échelle microscopique, la brisure spontanée de symétrie HawHT_100 et à l’échelle macroscopique la brisure lente de symétrie. Symétrie veut simplement dire que la loi est la même quel que soit le corps et qu’elle n’admet aucune singularité ou exception. Ainsi nous avons les états quantiques qui, à l’échelle subatomique, font exception aux lois classiques dites « de la matière ». Ces états font qu’il est impropre de parler de matière ou, ce qui revient au même, que l’ontologie traditionnelle de corps matériels est perçue comme à bout de souffle par ceux-là mêmes qui ont commencé à vouloir en proroger la validité BitMQ_374, au travers de ladite stabilité de la matière. Il faut savoir reconnaître dans la mécanique quantique… l’exemple paradigmatique renouvelé et élargi de la science BitPP_342. Les comportements quantiques — plus que les états, le terme étant galvaudé BitMQ_189-190 — sont donc incompréhensibles pour qui adopte un point de vue extérieur, comprenez, pour qui adopte un point de vue statique et qui se voudrait représentatif (hétéronome 334a).


Illustration. — En 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam, à la manière de Maxwell qui en 1873 propose une théorie des champs électromagnétiques qui unifie les théories de l’électricité et du magnétisme, proposent une théorie qui porte leur nom unifiant ce que l’on appelle l’interaction nucléaire faible avec la force électromagnétique 435. La théorie de Weinberg-Salam met en évidence une propriété bien connue sous le nom de « brisure spontanée de symétrie ». Cela signifie qu'un certain nombre de particules semblent être complètement différentes à basse énergie mais se révèlent être des particules du même type dans des états différents. À de hautes énergies, toutes ces particules se conduisent de façon similaire. L’effet est semblable au comportement de la bille au jeu de la roulette. À de hautes énergies (quand la roue est lancée fortement), la bille se conduit essentiellement de la même façon : elle accomplit révolution sur révolution. Mais lorsque la roue ralentit, l’énergie de la bille décroît et cette dernière finit par tomber dans l’une des trente-sept cases. En d’autres termes, à base énergie, il y a trente-sept états différents dans laquelle la bille peut se trouver. Si pour une raison ou pour une autre, nous ne pouvions observer la bille qu’à basse énergie, nous pourrions alors penser qu’il y a trente-sept types de billes différents ! HawHT_100 L’exemple est parlant de lui-même.

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