Qui veut défier Einstein avec quelques notions physiques ?

Cette fois, je propose de réfléchir à la relativité générale d’Einstein en déployant quelques arguments physiques. Je précise bien, physique, pratiquement sans mathématiques. L’honnête homme instruit croit qu’une nouvelle théorie scientifique répond à une nécessité empirique, lorsque l’expérience contredit un modèle, ou bien peine à expliquer certains phénomènes. Cette conception épistémologique est valable, surtout dans des domaines spécialisés. Mais elle ne détermine pas en toute situation le ressort des nouvelles théories. L’histoire connaît des exemples de modèles qui ont été élaborée grâce à des raisonnements mathématiques effectués indépendamment de l’expérience pour répondre à des exigences de cohérence. Ce fut le cas de l’électron relativiste de Dirac ou de la relativité générale d’Einstein. Si au 21ème siècle, une nouvelle cosmologie doit émerger, ce sera avec des raisonnements physiques et mathématiques réalisés indépendamment de l’expérience (qui viendra après). Je propose donc l’idée d’une nouvelle cosmologie sans la justifier par une quelconque déficience de la cosmologie relativiste, même si quelques faits semblent échapper à cette théorie. Je donne juste un exemple, l’anomalie des sondes Pioneer dont la résolution récente ne fait pas consensus. La nouvelle cosmologie émerge avec des questions métaphysiques. Et dès qu’on parle de métaphysique, il y a le pour quoi et le pourquoi. Quelles sont les causes efficientes et finales. Je m’en tiendrai ici aux causes efficientes. A la fin de ce modeste exposé se pose la question de la source des phénomènes mécaniques. A vous de jouer !

Ce billet est aussi une expérience humaine. Il dévoilera comment les gens se comportent dans un contexte où l’autorité savante est contestée avec des éléments tangibles mais pas décisifs. Le résultat de l’expérience est déjà acquis. Les gens suivent l’autorité et c’est pour cette raison que les régimes autoritaires et totalitaires ont pu prospérer. Mais ne tenez pas compte de cette remarque et réfléchissez sur la base des considérations physiques que je vous propose mais qui sont je le reconnais lacunaires. Je n’ai pas tout exposé, le royaume de la physique est bien trop vaste. Votre avis m’intéresse, autant que celui des scientifiques avertis et des soutiens de toute nature (éditeurs etc.) dans cette aventure fascinante du 21ème siècle qui nous rapprochera des secrets de l’univers. Quoique, je crains que ces secrets ne causent quelques angoisses métaphysiques et fassent fuir les gens.

Einstein et la question du champ en physique (texte provisoire)

C’est dans ses écrits épistémologiques que l’on comprend le mieux la démarche d’Einstein et sa vision des choses qui s’inscrit dans l’achèvement de la physique moderne dite « classique ». D’ailleurs, Einstein achève la physique moderne, le verbe achever étant à prendre dans les deux sens comme nous l’enseignera le devenir de la physique après le 20ème siècle. L’une des questions générales les plus importantes concerne le lien entre les mathématiques et les choses physiques, autrement dit, ce qui est représenté et « ce qui est » ou bien « arrive ». Cette question, elle est d’une importance cruciale dans le contexte de la relativité générale. L’espace-temps est décrit par un champ de tenseurs mais ce champ exerce-t-il une influence physique ? C’est la grande question qui se pose dans la cosmologie relativiste qui en fait a été construite en accordant une réalité physique à l’espace-temps. Ce détail est parfaitement clair dans les écrits d’Einstein et notamment le manuscrit de 1950 (Conceptions scientifiques, Flammarion, chapitre sur la théorie de la gravitation généralisée).

Einstein part du constat classique que l’inertie traduit le fait que l’espace exerce une influence sur les masses et donc possède une propriété physique mais si l’espace « agit » sur les objets, les objets n’agissent pas sur l’espace dans la conception newtonienne. Dans la conception relativiste, les choses se présentent différemment mais l’espace reste une réalité physique car un espace dépourvu de contenu physique n’a pas sa place dans la relativité. Le caractère spatial de la réalité physique est exprimé avec le champ de tenseurs. Ce qui a une conséquence assez curieuse. Ni la particule massique, ni le mouvement, ne constituent des éléments fondamentaux dans la conception relativiste dont le « bloc substantiel » reste le champ. La particule n’apparaît que dans une région limitée de l’espace où l’intensité du champ ou alors la densité d’énergie est importante (Einstein, p. 38).

Bien qu’acceptée par la plupart des scientifiques, la cosmologie relativiste laisse en suspens la question de la réalité physique associée à l’espace. Si cet espace influence la disposition des masses conformément à la loi des géodésiques, alors l’espace a des propriétés mécaniques et se conçoit dans le cadre de la « physique des dispositions » en plus d’être le lieu de propagation des rayons lumineux et donc de se concevoir dans la « physique des informations ». Néanmoins, si on ne peut douter de propagation la électromagnétique dans l’espace relativiste, il est possible de débattre sur l’effet mécanique ce même espace relativiste. Une autre conception est possible mais elle reste inexplorée à ce jour. Elle repose sur l’idée que l’espace n’est qu’un lieu de communication et que tous les phénomènes mécaniques ont comme source la Matière.

Ces remarques conduisent à tracer les deux conjectures auxquelles on ne peut échapper tout en évoquant quelques idées spéculatives. Celle des singularités qui émergent à partir d’un champ et celle du champ qui émane des sources. Einstein concevait les masses comme manifestation du champ dans les lieux avec une densité d’énergie importante. Le champ est donc plus fondamental que les masses. Si l’on prend l’électricité, les charges électriques apparaissent plus fondamentales et constituent la source du champ électrique. Mais le point de vue inverse est aussi envisageable puisque les charges apparaissent dès lors que la divergence du champ électrique est non nulle. Le magnétisme est aussi causé par des sources. La grande question, c’est de comprendre la source des phénomènes de gravitation. L’espace est censé avoir des propriétés mécaniques mais comment peut-il influer sur les masses et être courbé par ces mêmes masses ? Il manque un élément de réalité physique permettant de transférer la source des mécanismes depuis l’espace vers la matière. Peut-être faut-il alors envisager de concevoir la matière quantique comme source des phénomènes mécaniques et de la gravité. Ou plutôt une matière gravito-quantique. La démarche est inverse de celle décrite par Einstein. Au lieu de mécaniser l’espace on ramène cet espace à un champ d’information et l’on conçoit la gravité comme le résultat de la capture de l’information gravitationnelle par les masses. Il reste à trouver quel est le processus impliqué. Les neutrinos et une interaction sous forme de processus faibles et forts ?

L’alternative est donc d’une clarté saisissante. Tout le génie d’Einstein a consisté à utiliser un champ pour bâtir la cosmologie relativiste mais ce faisant, l’hypothèse de Newton sur le fluide (mécanique) dans lequel se propage la force gravitationnelle n’a fait qu’être déplacé avec la géométrodynamique relativiste. Dans ce cadre, on ne demande plus si un fluide transmet la force de gravitation mais quelle est la source des mouvements matériels dans le cosmos avec une alternative ainsi proposée :

(i) celle d’Einstein et des propriétés mécaniques de l’espace, propriétés explicitement posées dans le manuscrit de 1950. L’espace est partie prenante avec l’inertie et les forces qui s’opposent aux accélérations, qu’elles soient gravitationnelles ou non. La source des phénomènes dynamiques générant le mouvement des masses et leur disposition est donc double, spatiale et matérielle. Cette double source se traduit notamment par les équations géodésiques du « genre temps » établies en 1927 par Einstein, Grommer et indépendamment, Lanczos. Cette conception suppose d’accorder à l’espace-temps où naviguent les masses une substantialité. C’est la thèse du substantivalisme, opposée au relationnisme de Leibniz.

(ii) La conception que je propose n’accorde aucune efficience mécanique à l’espace. La source des mouvements, qu’ils soient inertiels ou accélérés, translations ou rotations, ont pour origine dynamique la matière. L’espace n’est qu’un lieu de communication qui permet à la matière de capter des informations sur l’environnement. Cette conception s’inscrit dans une « physique de l’information ». C’est une tendance minoritaire mais prometteuse. Et le sens physique ? C’est assez simple dans le principe des théories. Admettons qu’un théoricien puisse établir une cosmologie fondée sur l’information. Il faudra faire comme avec les équations d’Einstein, parvenir à déduire des équations géodésiques. J’ai la conviction que c’est possible, même s’il me manque la maîtrise des mathématiques pour aller jusqu’au bout de ce rêve métaphysique qui redonnera tout son sens à la philosophie platonicienne et au doublet sensible intelligible revu dans une forme post-moderne et non pas pré-moderne. Sans oublier la doctrine de la matière double subtilement amenée par Plotin. A travers la future controverse entre la cosmologie d’Einstein et la cosmonadologie quantique on verra aussi se dessiner une préférence pour le dualisme matériel de Plotin ou le monisme de Spinoza cher à Einstein. Sinon, je ne suis pas un relationniste strict comme Leibniz dans la mesure où j’attribue à l’espace la propriété de transmettre des informations (et non pas des influences mécaniques comme vous avez noté).