Dogmes, erreurs d’interprétations et impasses en physique

Suite du sujet méthodologique: Des croyances obsolètes aux interprétations erronées, ce sujet passe en revue des erreurs épistémologiques des trois grandes théories de la physique:
La relativité, la mécanique quantique et la cosmologie.

1) La relativité
(voir aussi Critique de la relativité restreinte)

Quelle est la genèse de la théorie ?
La théorie de la relativité restreinte est fondée sur l'interprétation de l'expérience d’interférométrie de Michelson qui devait mesurer la vitesse de la Terre dans l'espace et qui échoua.
Le bon sens voudrait que l'on cherche la raison de l'échec dans la conception de l'expérience. C'est ce que pensait le physicien H.A. Lorentz qui supposait que l'échec pouvait être expliqué par une contraction des dimensions de l'appareil en fonction de la vitesse. Les transformations parallèles de l'instrument de mesure et de l'onde à mesurer annuleraient toute possibilité de mesure par cette méthode.  
Au lieu de cela, le mathématicien Poincaré accepta le résultat nul de l’interférométrie comme fait d’observation. Il fut le premier à énoncer le "principe de relativité", affirmant que la vitesse de la lumière est constante et égale pour tout observateur et à formuler, en utilisant la transformation de Lorentz, l’équivalence matière-énergie sous la forme E/M=c2.
Utilisant les travaux de Lorentz et Poincaré sans indiquer ses sources, Einstein expliqua l’absence apparente d’addition des vitesses à l’origine de l’échec de Michelson par la relativité supposée de l'espace-temps suivant une formulation reçue de Minkowski, son ancien prof de math de Zurich.
La relativité d'Einstein a laissé la physique sans référentiel autre que celui individuel de l'observateur. Elle prend l’observateur comme référentiel et change de référentiel selon le choix du point d’observation.

Peut-on réviser la théorie de la relativité ?
Yuri N. Ivanov a démontré dans sa Rythmodynamique que Lorentz avait raison. Il a prouvé que les ondes stationnaires qui relient les atomes en réseaux  cristallins se contractent en fonction de leur vitesse. La matière, l'instrument de mesure et l'expérimentateur lui-même, sont de même nature que l'onde à mesurer et l'un ne peut pas mesurer l'autre, d’où l’échec de l’expérience de Michelson. Mais Ivanov, un ingénieur russe indépendant, ne peut pas être publié dans une revue scientifique "reconnue" et reste ignoré de l' "establishment scientifique" .
La relativité de Lorentz et Ivanov est une relativité de l'observation et de l’observateur et non pas de l'espace et du temps. Les coordonnées d’espace et de temps restent les référentiels universels. La formulation réaliste d’Ivanov tient compte des positions, vitesses et angles d’incidence relatifs au référentiel unique d’espace.

Quelles sont les raisons des erreurs épistémologiques ?
Le principe de relativité repose sur la croyance que la réalité est ce qui est observé et sur la confiance en l’expérimentation. Cette erreur épistémologique est compensée par la seconde erreur épistémologique qu'est la relativisation des coordonnées d'espace et de temps.
On parvint ainsi à des résultats partiellement utilisables dans l'échange réciproque entre deux observateurs et cela sur des bases mathématiques. Mais cette mathématique interprète les variable x et t comme des coordonnées d’espace et de temps  alors que dans la transformation de Lorentz, fondée initialement sur l’effet Doppler, ces variables désignaient des longueurs et périodes d’onde observables.
Cette confusion qui rend la théorie de la relativité incompréhensible doit être mise sur le compte de la dysperception spatio-temporelle congénitale d’Einstein.

2) La mécanique quantique (MQ)

Quelle est la genèse de la MQ ?
La mécanique quantique est fondée, comme la relativité, sur le déterminisme mathématique impliquant la réversibilité du temps et sur la croyance matérialiste qui réduit l’univers à des particules. En effet, Einstein, reprenant l’idée de Newton, interpréta le quantum comme une particule de lumière, le photon. A sa suite, les autres forces d’interaction furent représentées aussi par des particules, les bosons. Ainsi fut formé le modèle standard des  particules comportant des fermions et des bosons.
Pourtant le quantum est issu de l'étude par Planck du rayonnement des corps noirs et la dimension du quantum est celle d'un moment cinétique, c'est-à-dire d'une oscillation ou onde. D'autre part, la MQ doit ses succès à la fonction d'onde qu'Erwin Schrödinger avait conçue comme une vraie onde suivant la thèse de Louis de Broglie qui introduisit la notion de particule-onde. En effet, les particules se comportent dans les expériences des fentes de Young  comme des ondes.
Par son principe d’incertitude, Heisenberg a établi qu’on ne peut pas attribuer au quantum simultanément  une position et une énergie. C’est  pourquoi Niels Bohr et Max Born ont interprété la fonction d’onde dans le sens d’une superposition des positions et des énergies de la particule dans un "espace" mathématique de Hilbert, interprétant la fonction d’onde comme une onde de probabilité. C’est ce qui fut adopté sous le nom d’interprétation de Copenhague.
Il en est résulté un paradoxe entre la formulation mathématique déterministe et la nature probabiliste de l'observation, qui a été appelé « réduction de la fonction d'onde ». Cette interprétation a donné lieu à des spéculations sur l'intervention d'une conscience supérieure ou de celle de l'expérimentateur, ce qui permettrait de ramener sa nature probabiliste à une forme de déterminisme.
« Ni Einstein, ni Schrödinger, De Broglie et Planck ne furent satisfaits de cette position. Au cours des années qui suivirent, les deux premiers proposèrent de multiples expériences de pensée comme celles avec la boîte d'Einstein, le chat de Schrödinger et le célèbre paradoxe EPR, pour prouver que l'interprétation de Copenhague était fausse ! » (citation futura-science).
L’expérience de pensée EPR, qu’Einstein proposa comme une impossibilité, pour réfuter l’interprétation probabiliste,  a pourtant pu être réalisée ultérieurement par Alain Aspect en 1982.
L’intrication quantique ou non-localité fait partie désormais de la MQ, bien que les explications données - soit déterministes selon Einstein (variables cachées), soit probabilistes selon Bohr (état indéterminé de la particule avant la mesure) – restent  insatisfaisantes.

Peut-on réviser l'interprétation de la fonction d'onde ?
Ilya Prigogine affirmait que les trajectoires balistiques déterministes sont des exceptions dans la nature et que la diffusion probabiliste est la règle. Dans le chapitre VI de La fin des certitudes, il a proposé une interprétation de la fonction d'onde fondée sur la dynamique des flux dissipatifs où interviennent des résonances et par conséquent des phénomènes ondulatoires.  Son interprétation introduit une forme de probabilité différente et plus réaliste. La probabilité n’y  signifie plus hasard et ignorance mais possibilités. Il a démystifié ainsi le mythe selon lequel la conscience de l'expérimentateur serait impliqué dans la réduction de la fonction d'onde.
Mais malgré son prix Nobel pour les structures dissipatives et ses trois livres, les découvertes de Prigogine sont restées ignorées de la physique établie, car elles relativisent le déterminisme, fondement de la conception mathématique de l’univers.

Quelles sont les erreurs épistémologiques de la MQ ?
A part les dogmes du déterminisme et du réductionnisme matérialiste, l’erreur épistémologique qui a conduit la MQ dans les impasses de ses paradoxes, réside  surtout dans la croyance que la réalité doit être réduite à ce qui est observable et mesurable dans l’expérimentation. Cette croyance a été formulée explicitement par  l’interprétation de Copenhague. Celle-ci affirme que les entités fondamentales de la physique atomique telles que les électrons , le photons etc. n’existent pas réellement, indépendamment des observations effectuées par les physiciens.
En effet, ce qui est observable, c’est la particule. Mais ce qui produit l’observable , ce sont les ondes qui ne sont pas directement observées ; et pourtant ce sont leurs interférences qui produisent ce qu’on appelle matière. L’interaction d’ondes précède et produit la particule. Le devenir précède toujours l’être observable.

Il semble que la MQ devrait être entièrement révisée sur la base de la mécanique ondulatoire de Louis de Broglie dont les interprétations, telles que l’onde de phase et l’harmonie des phases qui expliquent la non-localité,  n’ont pas été comprises et acceptées. La mécanique ondulatoire reviendrait au bon sens reconnaissant l’irréversibilité du temps et l’unité de l’espace universel, milieu d’onde et raison physique de la non-localité.

3) La cosmologie

Quelle est la genèse de la cosmologie ?
L’astronomie conventionnelle soutient depuis Newton que l'univers est fait de matière, de masses dont la force de gravité régit les mouvements des corps célestes. Les lois de gravitation de Newton ont permis le calcul exact des mouvements des planètes, même si la relativité générale d’Einstein a reformulé ces mêmes lois par l'hypothèse contestable d'une déformation de l'espace-temps qui serait provoquée par la masse des corps célestes. Cette formulation n'est pas une explication de la gravité mais une hypothèse mathématique. D'autre part les lois de la gravitation validées dans le système solaire, sont contredites (falsifiées) par la vitesse des étoiles dans la galaxie qui est plus grande que ne le permet la gravité des masses observables. Au lieu de chercher une autre théorie, les astronomes ont préféré ajouter une nouvelle hypothèse mathématique, celle de la matière noire dont aucune observation sérieuse ne confirme l'existence.
La cosmologie du Big bang ou de l'expansion de l'univers, reconnue par la communauté scientifique, est fondée sur le décalage vers le rouge (redshift) du spectre lumineux des galaxies et quasars lointains qu'avait constaté l'astronome Hubble et qu'il pensait proportionnel à l'éloignement. Ce redshift, le physicien et chanoine Lemaître l'a interprété comme un effet Doppler. Il supposait une vitesse éloignant tous les corps célestes de la Terre. Cela implique une "singularité" initiale, un Big bang, début du temps, conforme au mythe créationniste de la Bible. Mais comme cela placerait aussi la Terre au centre du monde, comme avant Galilée, les astronomes ont changé secondairement la théorie en "expansion de l'univers". La relativité de l'espace-temps venant au secours, ils nous font croire que l'univers se dilaterait de manière homogène comme la pâte d'un cake ; par contre les galaxies, comme les raisins du cake, ne se dilateraient pas.
Ajoutant à la confusion, des observations nouvelles et de savants calculs qui les interprètent indiqueraient que l'expansion de l'univers s'accélérerait. Pour expliquer cette accélération on eut recours à une nouvelle hypothèse invérifiable, celle de l'énergie sombre qui aurait l'effet d'une gravité négative.

Quelles sont les cosmologies alternatives ?
L'accumulation d'hypothèses pour soutenir la cosmologie du Big bang, devenue dogme incontournable de la communauté scientifique, ne satisfait pas tout le monde. A la suite des prédécesseurs Kristian Birkeland, Hannes Alfven et Halton Arp, des astronomes et astrophysiciens, tels que Wal Thornhill  affirment un Univers électrique ou Univers plasma. Ils estiment que la quasi totalité de la matière de l'univers existe sous forme de plasma, de particules ionisées, électriquement chargées. Bien qu'en faible densité, les flux de plasma qui parcourent les grands espaces interstellaires et intergalactiques à des vitesses très élevées engendrent des forces électriques et des champs magnétiques puissants, sans commune mesure avec la faible force de gravité qui s'épuise rapidement en fonction inverse du carré de la distance. Ces forces électromagnétiques déterminent le comportement des galaxies, des étoiles, du soleil, des comètes et produisent les aurores boréales et le bouclier magnétique de notre planète.
La gravité reste la force dominante à l’intérieur du système solaire, mais les forces électriques et magnétiques régissent les espaces intergalactiques et sont peut-être à l’origine de la gravité elle-même qui reste un mystère.

Quelles sont les erreurs épistémologiques de la cosmologie ?
L’erreur épistémologique de l’astronomie et de la cosmologie réside dans l’attachement dogmatique aux théories établies, dans l’ignorance d’autres interprétations proposées et dans le contournement par les mathématiques des observations non conformes à la théorie.

La flexibilité des mathématiques a incité l’astronomie à se donner la liberté de contourner les observations incompatibles avec la théorie par  l’introduction d’hypothèses invérifiables au lieu d’avoir recours à d’autres  théories plus  conformes à l’observation.
En cosmologie, les conséquences géocentriques inacceptables de l’interprétation du redshift par effet Doppler ont été corrigées par l'introduction de l’expansion mathématique de l’espace-temps empruntée à la  la relativité contestable d’Einstein, au lieu de chercher d’autres causes au décalage vers le rouge du spectre. Elle persiste dans cette théorie et dans ses calculs de vitesse d’expansion et de l’âge de l’univers malgré les observations qui conduisent vers d’autres interprétations.

Une impasse ne veut pas forcément dire qu'il y as une erreur, car elle peut aussi représenter une fin provoquée par nos moyens. Dans ce cas là ce n'est pas une faute, mais plutôt une maladresse induite.

Il est bien que tu est s'éparé les trois disciplines par trois sujets, car beaucoup fonts encore l'amalgame.
En réalité chaque discipline est son propre "écosystème"

Je dirais que chacune est déphasés par rapport aux autres.
D'où par exemple le fait que des radiations peuvent traverser la matière solide.

J'ai écrit ce sujet il y a plus de cinq ans. Je n'ai pas changé d'avis, mais je pourrais ajouter des précisions.
Je ne critique pas une théorie sans connaître une théorie alternative plus vraisemblable. il faut en effet examiner chaque théorie séparément, car il n'y a aucune cohérence entre elles.

Les théories scientifiques sont toutes cohérentes en ce qui concerne leur système particulier. Mais les erreurs résident en général dans des présuppositions épistémologiques comme le matérialisme atomiste ("l'univers est fait de matière", "la lumière est faite de particules") ou le déterminisme malthématique (le temps réversible).

Je crois que l'unité de la science ne peut se réaliser que sur la base de la théorie ondulatoire de Louis de Broglie.

Il nous manques une vision d'assemble.

...Mais les erreurs résident en général dans des présuppositions épistémologiques comme le matérialisme atomiste ("l'univers est fait de matière", "la lumière est faite de particules") ...

Pour moi, le quantum est commun à l'espace et la matière, mais chacun lui "fait jouer" un rôle différent.
Je ne crois pas complètement au modèle atomique.



Pour moi ceci est une représentation symbolique.

Madarion a écrit:Il nous manques une vision d'assemble.
...
Pour moi, le quantum est commun à l'espace et la matière, mais chacun lui "fait jouer" un rôle différent.
Je ne crois pas complètement au modèle atomique.

Le quantum de Planck résulte de l'étude des radiations du corps noir. C'est donc une onde.
Sa conception en tant que particule, le photon d'Einstein, a conduit à de mauvaises interprétations de la lumière qui a conduit à des erreurs.

A ce niveau je serait plutôt de l'avis de la théorie des cordes.
C'est à dire que le microcosme serait basé sur une multitude de briques semblable qui selon leurs vibrations joueraient des rôles différents.

Mais pour moi je suis d'accord que les niveaux atomique et moléculaire sont quand même des assemblages.
Et même le photon est un composé.

La seule différence que je maintient contre la physique traditionnelle, c'est qu'il ni a pas de particules qui tournent autour d'autres. ça c'est propre au macrocosme.

La théorie des cordes est contestée par les physiciens et confuse du point de vue épistémologique: avec ses paramètres multiples elle n'obéit pas au principe d'Ockham. Je ne comprends pas ce qu'elle est censée représenter.

On peut considérer le quantum comme une portion minimale d'espace d'éther matériel comme Jean-Claude Villame ou comme une longueur d'onde minimale de vibration de l'espace. Le photon n'est ni une particule, ni un composé mais une onde.

Quant au modèle de la particule, celui des quarks de Gell-Man est satisfaisant aussi bien du point de vue physique que du point de vue épistémologique, par sa simplicité. Mais les quarks ne sont pas des sous-particules, ils ne sont pas isolables. Ce sont des propriétés dynamiques qui devraient être interprétées par celles du vortex d'ondes stationnaires sphériques.

L'erreur de la mécanique quantique est de vouloir tout expliquer par des particules matérielles, même après que de Broglie y a introduit la mécanique ondulatoire.

En fait toutes les théories sont vraies, ce sont juste des angles de vus différents.
Là ou certains voyent une vibration d'autres observent une particule qui tourne.



Le modèle quantique est en bonne position pour être la clé de voute de la prochaine Science.
Néanmoins, je n'aime pas sa physique. Elle semble bâclée ?

J'aime bien la Matrices de Gell-Mann, mais ça reste encore un peut trop complexe à mon gou.
On peut faire aussi bien en partant du I-Ching



Ces huit éléments (gluons ?) peuvent former naturellement un peut plus d'une vingtaine de combinaisons,
Ainsi, comparable à un alphabet cela permet de coder une multitude d'univers.

Madarion a écrit:En fait toutes les théories sont vraies, ce sont juste des angles de vus différents.
Là ou certains voyent une vibration d'autres observent une particule qui tourne.

Oui, particule et onde sont des représentations contraires et complémentaires. L’interprétation particul-onde de la MQ est défendable. L’erreur est que la MQ interprète tout ( photon, électron, gluon etc.) sur le modèle de particule, ce qui conduit aux impasses.
La relativité et la cosmologie d’expansion par contre sont construites sur des erreurs fondamentales.

J'aime bien la Matrices de Gell-Mann, mais ça reste encore un peut trop complexe à mon gou.
On peut faire aussi bien en partant du I-Ching

Tu as raison. Je trouve  aussi qu’il y a un rapport entre le modèle des quarks de Gell-Man et les trigramme s du Yi King qui se composent de trois taits, pleins ou interrompus, trois paires de deux propriétés opposées, ce qui fait 2 ³ = 8. Ces deux nombres, issus du Un sont aussi des principes premiers des mathématiciens pythagoriciens. Ils figurent aussi dans la cosmologie indienne du samkhya.
Je vais m’expliquer là-dessus dans un nouveau sujet qui devrait compléter les questions de la connaissance abordées dans mes deux précédents.

Magnifique Patanjali, tu me réconforte dans mes analyses.

L’erreur est que la MQ interprète tout

Oui, et je penses que c'est l'erreur de toute notre société d'avoir aller trop loin et trop vite.
Mais avec le temps et des personnes comme nous qui osons reprendre les acquis, il y a encore de l'espoirs.