Accueil > 02 - Livre Deux : SCIENCES > Hasard et nécessité > La physique de la matière : déterminisme ou indéterminisme ? Ou les deux, (…)

La physique de la matière : déterminisme ou indéterminisme ? Ou les deux, contradictoirement mais aussi conjointement ?!!!

dimanche 28 mai 2017, par Robert Paris

« Rien n’est sûr que la chose incertaine » écrivait François Villon.

On pourrait rajouter que rien n’est plus durable que la structure fondée sur l’éphémère rien n’est plus ordonné que l’organisation du chaos, rien plus déterminé que la loi qui se fonde sur l’agitation apparemment indéterminée, rien de matériel qui ne soit fondé sur le vide, par de liens matériels sans la lumière…

La physique de la matière, c’est la prédictibilité ou l’imprédictibilité, c’est le déterminisme ou l’indéterminisme, c’est le hasard ou la nécessité, c’est l’ordre ou le désordre ? Les deux ! Et pas l’un sans l’autre ! Pas l’un indépendamment de l’autre !

La réponse à cette question est loin d’être évidente. En effet, la physique, de la microphysique à l’astrophysique, la physique des particules, la physique des matériaux, la thermodynamique, l’électromagnétisme, la physique nucléaire, la chimie, la biochimie et le développement du vivant ainsi que l’évolution des espèces sont maintenant fondés sur des lois mais sur des lois probabilistes, des lois qui ne sont pas directement ni entièrement prédictives. Alors, faut-il conclure que le monde matériel est déterministe ou qu’il est indéterministe ou ne rien conclure du tout ?

On peut parfaitement connaitre les lois qui régissent la météo mais on ne peut pas prédire, de manière certaine, son évolution, ni sur un temps court, ni sur un temps moyen, ni sur un temps long !

La physique quantique dispose de lois mais ce sont des lois probabilistes et, au-delà d’une certaine probabilité, on ne peut pas dire ce qui va réellement se passer.

La physique du non-linéaire dissipatif présente le même caractère d’un apparent désordre fondé sur des lois…

Des phénomènes physiques très simples présentent des évolutions parfois inattendues.

Que ce soit dans un domaine ou dans un autre des sciences, la connaissance des conditions initiales ne permet pas d’être sûr de la suite des états. On trouve une certaine probabilité pour tel ou tel état mais pas davantage.

Quiconque a déjà utilisé n’importe quel dispositif expérimental sait parfaitement que l’on ne peut pas prédire absolument le résultat qui va être mesuré. Il y a toujours des écarts, des cas où le résultat sort des clous, où l’expérience ne donne pas ce qui était prévu. Il y a toujours des valeurs mesurées à écarter, que cela s’explique ou pas…

Le phénomène physique, le plus simple qui soit, ne peut pas être complètement prédictible.

On peut prédire qu’un vase heurté avec force va se casser, on peut parfois deviner quelques caractéristiques des morceaux mais c’est tout. Le reste est considéré comme dépendant du hasard…

Est-ce vraiment du hasard pur ou plutôt le fait qu’une étude se fait à une certaine échelle où certaines lois agissent, mais, pour les détails, elle dépend d’échelles inférieures pour lesquelles d’autres lois agissent et que l’on ne peut pas prendre en compte à l’échelle supérieure….

Beaucoup de physiciens croyaient que le caractère probabiliste de certaines lois, comme celles de la thermodynamique, provenait du grand nombre des interactions, du grand nombre des particules en jeu, comme dans la physique des molécules de Boltzmann. Mais on s’est aperçus ensuite que, dans de nombreux domaines des sciences, il n’est pas nécessaire d’avoir un grand nombre d’éléments ni un grand nombre de paramètres et qu’il suffit de quelques corpuscules, de quelques objets matériels, voire de quelques quanta ou d’un seul quanta, pour que la physique soit probabiliste ou que des lois prennent un caractère non prédictible, avec plusieurs issues possibles, même si on connaît parfaitement les conditions initiales.

Plusieurs évolutions possibles à partir d’un même point de départ, voilà qui semble démontrer que l’indéterminisme règne en grande partie ? Mais ce n’est pas nécessairement le cas. Un système déterminé, obéissant à des lois, peut avoir plusieurs avenirs possibles. Il suffit que ses lois mènent à un état à partir duquel plusieurs cheminements sont ouverts, le choix dépendant d’un niveau inférieur de la hiérarchie de la matière, dépendant donc d’autres lois de ce niveau inférieur. Cela signifie que le déterminisme et l’indéterminisme ne s’opposent pas diamétralement et sont interdépendants et inséparables. Ils fondent une contradiction dialectique et dynamique, et non une opposition diamétrale et figée : ou l’un ou l’autre, exclusivement. Cela signifie que l’indéterminisme fonde le déterminisme et réciproquement. L’agitation construit les structures, les lois, qui ne préexistent pas mais se construisent en marchant.

La physique a été contrainte, souvent malgré les présupposés des auteurs qui ne s’y attendaient pas du tout, de constater le caractère dialectique, émergent, et dynamique, de l’opposition entre déterminisme et indéterminisme, avec à la fois des lois et des développement qui ne sont pas obligatoires ni uniques, de l’ordre et du désordre, que ce soit au niveau macroscopique (chaos déterministe par exemple), au niveau microscopique (physique quantique) ou encore en astrophysique (dynamique des étoiles et galaxies) ou encore en physico-chimie (structures de la matière et construction au hasard de ces structures, édifices cristallins et agitation moléculaire, par exemple).

L’entièrement déterminé à une seule échelle n’est qu’une apparence, qu’une approximation, quel que soit le phénomène physique considéré.

Ce n’est pas que la loi soit fausse, ou qu’il soit faux que la nature obéit à des lois, c’est parce qu’aucune loi n’expose la totalité du fonctionnement d’un phénomène ou d’une situation.

Un simple dé qui tombe donne une loi probabiliste sur les faces sur laquelle le dé va tomber mais, en même temps, le dé n’est jamais parfait et la loi probabiliste doit elle-même être amendée si on veut donner un exposé complet du fonctionnement du dé. Le déterminisme et l’indéterminisme sont sans cesse emmêlés à l’infini.

Un « simple corpuscule, même isolé, même dans le vide, n’est pas seul, n’est pas à un seul niveau d’existence de la matière puisqu’il faut tenir compte sans cesse de son interaction avec le vide quantique, lequel est le fondement même de l’existence de ce corpuscule. Un électron, un proton, un photon ou tout autre corpuscule n’est jamais seul, il échange, interagit avec les corpuscules virtuels. Il obéit donc aux contradictions dialectiques et dynamiques, de la matière et du vide, du réel et du virtuel, de l’éphémère et du durable, de l’agité et de l’ordonné, etc…

Les inégalités d’Heisenberg, les fentes de Young, le phénomène de Stern-Gerlach et bien d’autres situations quantiques manifestent du même caractère d’interdépendance des lois (déterminisme) et du non déterminé, de la dialectique extraordinairement dynamique de la matière qui, sans cesse, est elle-même et son contraire (onde et corpuscule, durable et éphémère, ordonnée et désordonnée).

Ainsi, la physique quantique affirme que l’on ne peut connaître qu’une probabilité de présence des électrons et autres particules, mais, en même temps, elle ne peut se passer, dans ses exposés, de parler d’électrons comme d’objets déterminés, et ne se contente pas, par exemple, de dire que la source émet des « probabilités de présence » ! Les corpuscules disparaissent et apparaissent mais ils ne sont pas inexistants. Ils sont seulement contradictoires au sens dialectique ! Et cela alors que les physiciens, qui nous décrivent involontairement des processus dialectiques, ignorent, pour la plupart, complètement la philosophie dialectique et n’ont aucun présupposé de ce type en tête !

En ce sens, la physique de la matière, de la lumière et du vide, à toutes les échelles, ce qui englobe la physico-chimie, la chimie, la biologie et toutes les sciences du vivant, ne se comporte pas différemment, au sens philosophique, du domaine des comportements et modes d’organisation humains et sociaux qui sont, eux aussi, un mixage dialectique de déterminisme et d’indéterminisme, dans lequel les contraires s’échangent, interagissent, se fondent mutuellement. La société humaine est pleine de niveaux d’organisation emboités (individu, famille, groupe, classe, entreprise, ville, nation, société), correspondants à des lois différentes et aucun individu n’est simplement non déterminé ou complètement déterminé.

L’électron, pas plus que l’homme, n’est entièrement déterminé et pas non plus indéterminé. Il y a un « jeu des possibles ». Il y a des lois à toutes les échelles et il y a des zones de transition où l’apparent désordre est produit par la dispersion due à la lutte contradictoire de ces lois et de ces niveaux divers qui s’interpénètrent. On peut même le dire à l’envers : ces transitions sont celles où se fondent d’un côté une loi et d’un autre côté une autre loi car cette dialectique dynamique construit sans cesse elle-même ses mondes et leurs lois qui sont émergents…

C’est en ce sens là que ce qui fonctionne pour nous comme devant nos yeux, c’est une dialectique de la nature, c’est-à-dire un combat sans cesse renouvelé des contraires qui produit non pas un univers sans cesse identique à lui-même mais qui change pour rester identique, et qui reste identique pour changer, qui conserve pour transformer et qui transforme pour conserver.

Pour conserver sa structure, ses constances et ses propriétés, le corpuscule, le composé de plusieurs corpuscule, la matière atomique ou macroscopique doit sans cesse changer, se transformer, modifier ses composants. Pour changer de structure, la matière doit également utiliser les mêmes composants, maintenir leurs propriétés. On voit bien que toutes ces propriétés fondent une dynamique dialectique, des interactions entre des contradictoires qui ne cessent de s’échanger…

Messages

Un message, un commentaire ?

modération a priori

Ce forum est modéré a priori : votre contribution n’apparaîtra qu’après avoir été validée par les responsables.

Qui êtes-vous ?
Votre message

Pour créer des paragraphes, laissez simplement des lignes vides.