Anomalies quantiques et réalité

Les anomalies quantiques devraient-elles nous faire repenser la réalité ?

Des résultats de laboratoire inexplicables nous disent que nous sommes peut-être à l'aube d'un nouveau paradigme scientifique.

Par Bernardo Kastrup le 19 avril 2018

Chaque génération a tendance à croire que ses vues sur la nature de la réalité sont soit vraies, soit assez proches de la vérité. Nous ne faisons pas exception à cette règle : bien que nous sachions que les idées des générations précédentes ont été chaque fois supplantées par celles d'une génération ultérieure, nous croyons toujours que cette fois nous avons eu raison. Nos ancêtres étaient naïfs et superstitieux, mais nous sommes objectifs - c'est du moins ce que nous nous disons. Nous savons que la matière/énergie, extérieure et indépendante de l'esprit, est la substance fondamentale de la nature, tout le reste en étant dérivé - ou est-ce vraiment le cas ?


En fait, des études ont montré qu'il existe une relation intime entre le monde que nous percevons et les catégories conceptuelles codées dans la langue que nous parlons. Nous ne percevons pas un monde purement objectif, mais un monde subliminal pré-partitionné et pré-interprété selon des catégories liées à la culture. Par exemple, "les mots de couleur dans une langue donnée forment la perception humaine de la couleur". Une étude d'imagerie cérébrale suggère que les zones de traitement du langage sont directement impliquées même dans les discriminations les plus simples des couleurs de base. De plus, ce type de "perception catégorique est un phénomène qui a été rapporté non seulement pour la couleur, mais aussi pour d'autres continuums perceptuels, tels que les phonèmes, les tons musicaux et les expressions faciales". Dans une large mesure, nous voyons ce que nos catégories culturelles brutes nous apprennent à voir, ce qui peut aider à expliquer pourquoi chaque génération est si confiante dans sa propre vision du monde. Permettez-moi d'élaborer.

Le poids conceptuel de la perception n'est pas une nouvelle perspective. En 1957, le philosophe Owen Barfield a écrit :

"Je ne perçois rien avec mes seuls organes des sens... Ainsi, je peux dire, en vrac, que j'entends une grive chanter. Mais en stricte vérité, tout ce que j'entends - tout ce que j'entends par le simple fait d'avoir des oreilles - c'est le son. Quand j'entends une grive chanter, j'entends... avec toutes sortes d'autres choses comme les habitudes mentales, la mémoire, l'imagination, les sentiments et... la volonté.". (Saving the Appearances)

Comme l'affirme le philosophe Thomas Kuhn dans son livre The Structure of Scientific Revolutions, la science elle-même est en proie à cette subjectivité inhérente de la perception. Définissant un "paradigme" comme un "corps implicite de croyances théoriques et méthodologiques entrelacées", il a écrit :

"Quelque chose comme un paradigme est une condition préalable à la perception elle-même. Ce qu'un homme voit dépend à la fois de ce qu'il regarde et de ce que son expérience visuelle et conceptuelle lui a appris à voir. En l'absence d'une telle formation, il ne peut y avoir, selon l'expression de William James, que la confusion d'une rumeur qui enfle (‘a bloomin’ buzzin’ confusion)".

Ainsi, parce que nous percevons et expérimentons des choses et des événements partiellement définis par un paradigme implicite, ces choses et événements tendent à confirmer, par reconstruction, le paradigme. Il n'est donc pas étonnant que nous soyons si confiants aujourd'hui dans le fait que la nature consiste en des arrangements matière/énergie extérieurs et indépendants de l'esprit.

Pourtant, comme l'a fait remarquer Kuhn, lorsque suffisamment d'anomalies - des observations empiriquement indéniables qui sont inconciliables avec le système de croyances dominant- s'accumulent au fil du temps et atteignent une masse critique, les paradigmes changent. Nous sommes peut-être proches d'un tel moment déterminant aujourd'hui, car un nombre croissant de preuves issues de la mécanique quantique (MQ) rend le paradigme actuel insoutenable.

En effet, selon le paradigme actuel, les propriétés d'un objet devraient exister et avoir des valeurs définies même lorsque l'objet n'est pas observé : la lune devrait exister et avoir les poids, forme, taille et couleur qu'elle a, même lorsque personne ne la regarde. De plus, un simple acte d'observation ne devrait pas modifier les valeurs de ces propriétés. Sur le plan opérationnel, tout cela est reflété dans la notion de "non-contextualité" : le résultat d'une observation ne doit pas dépendre de la manière dont d'autres observations séparées mais simultanées sont effectuées. Après tout, ce que je perçois quand je regarde le ciel nocturne ne devrait pas dépendre de la façon dont d'autres personnes regardent le ciel nocturne avec moi, car les propriétés du ciel nocturne découvertes par mon observation ne devraient pas dépendre des leurs.


Le problème est que, selon la MQ, le résultat d'une observation peut dépendre de la façon dont une autre observation, séparée mais simultanée, est effectuée. Cela se produit avec ce qu'on appelle l'intrication quantique et contredit le paradigme actuel de façon importante, comme nous l'avons vu plus haut. Bien qu'Einstein ait soutenu en 1935 que cette contradiction était due au simple fait que la MQ est incomplète, John Bell a prouvé mathématiquement, en 1964, que les prédictions de la MQ concernant l'intrication ne peuvent être expliquées par la prétendue incomplétude d'Einstein.

Donc, pour sauver le paradigme actuel, il y a grand intérêt à rejeter les prédictions de la MQ concernant l'intrication. Pourtant, depuis les expériences fondamentales d'Alain Aspect en 1981-82, ces prédictions ont été confirmées à plusieurs reprises,  des lacunes expérimentales potentielles ayant été réfutées l'une après l'autre. 1998 a été une année particulièrement fructueuse, avec deux expériences remarquables réalisées en Suisse et en Autriche. En 2011 et 2015, de nouvelles expériences ont de nouveau remis en question la non-contextualité. Commentant cela, le physicien Anton Zeilinger a été cité pour avoir dit qu'"il n'y a aucune raison de supposer que ce que nous ne mesurons pas [c'est-à-dire, observons] au sujet d'un système a une réalité [indépendante]". Enfin, des chercheurs néerlandais ont réalisé avec succès un test qui a supprimé toutes les lacunes potentielles restantes, considéré par la revue Nature comme le "test le plus difficile à ce jour".

La seule alternative qui reste à ceux qui s'accrochent au paradigme actuel est de postuler l'existence d'une certaine forme de non-localité : la nature doit avoir - ou du moins c'est leur spéculation - des propriétés cachées indépendantes de l'observation, entièrement ignorées par la MQ, qui sont "étalées" à travers l'espace-temps. C'est ce fond prétendument omniprésent, invisible mais objectif qui orchestrerait l'intrication en "arrière-scène".

Il s'avère cependant que certaines prédictions de la MQ sont incompatibles avec la non-contextualité, même pour une vaste et importante catégorie de théories non locales. Les résultats expérimentaux publiés en 2007 et 2010 ont confirmé ces prévisions. Concilier ces résultats avec le paradigme actuel nécessiterait une redéfinition profondément contre-intuitive de ce que nous appelons "l'objectivité". Et comme la culture contemporaine en est venue à associer l'objectivité à la réalité elle-même, la presse scientifique s'est sentie obligée d'en rendre compte en déclarant : "La physique quantique dit adieu à la réalité".
La tension entre les anomalies et le paradigme actuel ne peut être tolérée qu'en ignorant les anomalies. Cela a été possible jusqu'à présent parce que les anomalies ne sont observées qu'en laboratoire. Pourtant, nous savons qu'elles sont là, car leur existence a été confirmée au-delà de tout doute raisonnable. Par conséquent, lorsque nous croyons que nous voyons des objets et des événements à l'extérieur et indépendamment de l'esprit, nous nous trompons au moins pour une raison essentielle. Un nouveau paradigme est nécessaire pour concilier et donner un sens aux anomalies ; un paradigme dans lequel l'esprit lui-même est compris comme étant l'essence - sur le plan cognitif mais aussi physique - de ce que nous percevons lorsque nous regardons le monde autour de nous.


Article original : https://blogs.scientificamerican.com/observations/should-quantum-anomalies-make-us-rethink-reality/