Carlo Rovelli à l'émission télévisée "Che Tempo Che Fa" le 4 Juin 2017, à Milan, Italie.
Carlo Rovelli à l'émission télévisée "Che Tempo Che Fa" le 4 Juin 2017, à Milan, Italie. ©Getty - Pier Marco Tacca
Carlo Rovelli à l'émission télévisée "Che Tempo Che Fa" le 4 Juin 2017, à Milan, Italie. ©Getty - Pier Marco Tacca
Carlo Rovelli à l'émission télévisée "Che Tempo Che Fa" le 4 Juin 2017, à Milan, Italie. ©Getty - Pier Marco Tacca
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La mécanique quantique, réputée avoir chamboulé la science et être la meilleure manière de décrire la nature avec la relativité générale d'Einstein, demeure obscure au grand public. Le physicien Carlo Rovelli a relevé le défi de la démystifier dans son livre "Helgoland" (Flammarion, 2021).

Avec
  • Carlo Rovelli Physicien et historien des sciences, il dirige le groupe de recherche en gravité quantique au centre de physique théorique de Marseille-Luminy.

Après nous avoir présenté Sept brèves leçons de physique (Odile Jacob, 2015) et l'Ordre du temps (Flammarion, 2018) le physicien théoricien et philosophe des sciences italien Carlo Rovelli, spécialiste de la gravitation quantique à boucles du Centre de Physique théorique de Luminy présente Helgoland (Flammarion, 2021). Une plongée dans l'infiniment petit, là où le pourquoi du comment nous confond, où philosophie et physique se rencontrent. Rien d'étonnant puisque "la philosophie et les sciences dures ont un objectif commun de comprendre le monde," nous dit Carlo Rovelli.

Dans ce nouvel opus, Carlo Rovelli se fait volontiers conteur afin de démystifier la mécanique quantique, ses implications étranges et ses interprétations multiples.

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Il était une fois l'été 1925. Un jeune Allemand de seulement vingt-trois ans, Werner Heisenberg, était isolé sur une île de la mer du Nord, Helgoland. Il essayait de faire sens du comportement surprenant de la matière au niveau microscopique (les atomes et tout ce qu'il y a de plus petit, par exemple les électrons) quand un éclair de génie le traversa.

Sa découverte "d'une clé mathématique pour lancer la mécanique quantique" née "d'un pas de côté pour y penser" fonde la théorie des quanta ("grains" fondamentaux d'énergie). Avec Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger, Max Born, Niels Bohr et d'autres, il en devient l'un des pères fondateurs. Ensemble, ces jeunes physiciens ont donné un sens aux faits expérimentaux que la physique "classique" ne parvenait pas à expliquer. Ils ont établi plusieurs choses : l'énergie est granulaire et nous ne sommes capables de décrire que des probabilités, et non des certitudes, d'observer quelque chose. Pour Carlo Rovelli, "L'étrangeté de cette théorie, c'est qu'elle ne décrit pas ce qu'il se passe, elle décrit ce que nous voyons. [...] On voit ce que l'atome fait, puis ce qu'il fait plus tard et entre les deux : rien. Heisenberg met l'observation au centre. Il décrit le monde non tel qu'il est, mais tel qu'on le voit."

"L'étrangeté de cette théorie, c'est qu'elle ne décrit pas ce qu'il se passe, elle décrit ce que nous voyons."

Si les utilisations de cette mécanique sont claires et ont pu conduire à des découvertes et inventions technologiques, militaires, scientifiques, médicales ou encore astronomiques, le "pourquoi" du "comment", le sens profond de ce que cette mécanique veut dire, nous échappe toujours.

Aujourd'hui, le champ académique de la physique propose différentes interprétations. Là où certains proposent des mondes parallèles ou invisibles, l'interprétation "relationnelle" sur laquelle travaille Carlo Rovelli, a le mérite de s'ancrer dans notre réalité. "L'idée c'est que nous les observateurs, sommes des parties du monde comme les autres. [...] La mécanique quantique ne dit pas comment les choses se manifestent à nous en tant qu'esprit. Elle décrit comment n'importe quelle partie du monde se manifeste à une autre partie du monde. Elle n'a rien de subjectif. Elle nous dit que les propriétés de choses sont relatives à d'autres choses. Ce n'est pas que l'électron prend une position quand il se manifeste à nous. Quand il interagit avec n'importe quelle autre chose, il prend une position. Entre une interaction et l'autre, il n'y a rien."

Si cette interprétation s'ancre dans notre réalité, elle n'est pas sans chambouler notre rapport philosophique au réel.

28 min

Extraits sonores

  • Hubert Reeves sur la réalité, Océaniques des idées, France 3, 1987
  • Werner Heisenberg dans "Hommage à Albert Einstein", Hommage à, France Culture, 16.05.1975
  • Jérôme Ferrari dans "Le mystère Heisenberg", La marche des sciences, France Culture, 07.05.2015