mardi 1 novembre 2016

Un livre émouvant sur la théorie des quantas : c'est possible


Étudiant lors d'une manif nationaliste à Odessa : que nous réserve l'avenir ?


- Pourquoi vas-tu à l'université ?
- Pour apprendre un métier. Et ainsi, participer à la société, entrer dans la vie active, apporter ma quote-part…

Voilà une réponse que j'aurais trouvée bien méprisable. Enfant de mai 68, plein de morgue, j'aurais répondu :
- Je vais à l'université pour m'instruire.

Mai 68 avait fait passer notre accomplissement personnel, intellectuel ou autre, devant les besoins de la société. Ça n'était pas très réaliste, mais ça avait de la gueule. Apprendre pour le plaisir d'apprendre, et non pour gagner de l'argent... L'instruction était considérée comme un bien en soi, pas comme un billet pour l'ascenseur social.

Après avoir terminé mes humanités, il fallait prendre une décision : étudier quoi ? J'avais une inclination et des facilités pour les lettres. Mais c'était une voie trop hasardeuse, avec un futur professionnel incertain qui faisait fondre mes belles théories soixante-huitardes.

Alors réfléchissons… Entrer dans le monde supposait de le connaître au préalable. Le plus sage était de s'en tenir à l'injonction socratique, puis procéder par cercles concentrique de connaissances. Mais il y avait plusieurs moyens de se connaître soi-même.

La première solution consistait à partir de l'homme, au sens le plus immédiat : étudier son anatomie, sa physiologie, puis ses fonctions supérieures, connaître le fonctionnement de son cerveau… et donc faire médecine, se spécialiser en neurologie voire en psychiatrie.

La seconde solution était moins centrée sur l'être humain, mais plus fondamentale, plus radicale : connaître ce qui nous entourait le plus immédiatement, le bureau auquel j'étais accoudé, la chaise sur laquelle j'étais assis. La matière, donc la physique et la chimie. Voir de quoi l'univers était fait, connaître les briques élémentaires.

Il y avait une troisième voie, qui s'éloignait du connais-toi toi-même mais avait l'avantage de s'inscrire dans l'agréable confort du lycée, où l'on a pas de choix à faire : continuer des études généralistes, ne négliger aucune matière, aucune source d'instruction. Là, c'était les prépas HEC qui offraient le plus large panel, avec des maths, des langues, du français.

HEC ? Je n'avais aucune envie de devenir commerçant, pour reprendre l'expression malicieuse de ma grand-mère. Mais j'ai opté pour cette voie, bon compromis du fait de son programme mixte, littéraire et scientifique. On verrait plus tard. J'ai demandé à ma mère si je pouvais m'inscrire à Ginette où mon dossier scolaire aurait sans doute été accepté sans que je sois soumis à un examen d'entrée. Elle m'a dit qu'elle n'avait pas les moyens, et qu'il fallait que je demande de l'argent à mon père. Pourquoi cette réponse, alors que ma grand-mère aurait certainement financé pour peu qu'elle lui demande ? Pas envie de me voir quitter la maison et m'installer à Paris ?

J'ai écrit à mon père qui habitait Dallas à l'époque. Il m'a répondu qu'il n'enverrait pas d'argent : il y avait d'excellentes business schools aux USA, je devais m'installer chez lui pour préparer mon entrée dans icelles. Ou bien me lancer à corps perdu dans le business, y aller carrément, sans faire d'études, et très vite, devenir millionnaire. Dans tous les cas, il fallait commencer par habiter chez lui. C'était hors de question.

J'ai laissé tomber Ginette et j'ai examiné la solution deux, physique-chimie. Mais ça se passait à la faculté des sciences, dont la réputation était moyenne. Me spécialiser, abandonner un tas de matières qui m'intéressaient, avec la perspective de finir prof de lycée, au mieux d'université : perspectives sans variations possibles.

Alors j'ai fait médecine, ce qui a fait plaisir à tout le monde, et je me suis dit qu'au moins, le prestige de ces études faciliterait mes relations avec les filles, qui ont toujours été compliquées.

J'ai sans doute été un mauvais médecin. Le diagnostic me plaisait en tant qu'investigation intellectuelle. Mais... non merci, pas d'urgences s'il vous plait, ça me stresse et ça m'empêche de penser. Et la thérapeutique, principe même de la médecine, ne m'intéressait pas du tout.

Mais les deux premières années, consacrées à l'étude du corps humain au sens large, avec biophysique, chimie générale, chimie organique et biochimie, et même math en option m'ont passionné. En même temps, je m'inscrivais aux Latin Lovers, un petit cercle d'étudiants qui se réunissaient chez les uns chez les autres pour faire des traductions de César, de Tite-Live... Il y avait plus de filles que de garçons, dans ce club.

En troisième année, quelle déception ! La pathologie était enseignée comme un ensemble de recettes de cuisine, et non comme un cas particulier de la physiologie, qui est une science. Les symptômes, les formes cliniques et les syndromes n'étaient pas hiérarchisés par des recueils statistiques et des analyses factorielles : le diagnostic devenait un art intuitif. Je crois aussi que plusieurs de mes professeurs étaient médiocres - peut-être suis-je injuste. Tous les ans, au moment de réviser, je pensais tout plaquer. Mais pour faire quoi ?

Je suis allé au bout, et même bien au delà. Je ne regrette rien. Il est inutile de refaire le passé. Ce que j'ai fait professionnellement n'a pas été totalement négatif - du moins pour moi. J'ai dû tuer deux patients. Pas par ignorance ou négligence : par inexpérience. Si j'en parle, c'est que j'y pense encore parfois. Je pense que j'en ai sauvé d'autres - mais pas tellement plus. Difficile de savoir précisément ce qui leur serait arrivé si je n'avais pas été là. J'ai été nourri, et j'ai eu des périodes durant lesquelles j'ai eu du plaisir à travailler. Il n'y avait sans doute pas de solution idéale.

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Je reviens aujourd'hui à mes intérêts anciens - hélas sans avoir le bagage mathématique suffisant. Ainsi, depuis quelques temps, je dévore les livres de vulgarisation sur la physique moderne et contemporaine, domaine que je trouve absolument fascinant. J'en déjà présenté au moins deux : Einstein à la plage et Hawking, le come-back d'une philosophie scientifique. En voici encore deux autres, que je souhaite faire connaître.

Traduit de l'anglais, le premier s'intitule "le grand roman de la théorie des quanta". Le grand roman…? Ça fait peur… Je ne suis pas historien, encore moins historien des sciences, et je suis bien incapable de juger de l'exactitude historique de ce qui est raconté - parfois comme si on était caché sous la table. Doit-on penser que l'auteur, Manjit Kumar, a réellement romancé cette histoire, qu'il a brodé ? Il est diplômé de physique et en principe, ce n'est pas un touriste. Alors ?

Tout s'explique encore une fois par un problème de traduction. Comme pour d'autres titres dont j'ai parlé dans ce blog, l'éditeur français à utilisé un titre racoleur sans rapport avec le titre anglo-saxon qui lui, est fidèle au contenu du livre. En voici la traduction littérale : "Le quantum / Einstein, Bohr et le grand débat sur la réalité". Les éditeurs français font le coup à chaque fois, ils nous prennent pour des …, c'est pénible.

Le livre est tout à fait remarquable et très accessible. Évidemment, il faut avoir un minimum de connaissance sur la physique de ces cent dernières années - mais il n'y a pas de formules ni démonstrations mathématiques. Kumar explique le mécanisme de la pensée des grands découvreurs. Ainsi, le processus réflexif qui a amené plusieurs chercheurs à concevoir puis interpréter l'expérience du rayonnement du corps noir est très bien décrit - un peu au détriment de ses résultats. Mais Kumar s'attarde surtout sur les interactions intellectuelles et humaines entres les protagonistes. C'est très vivant - sans être un livre de la petite histoire.

Kumar élève à juste titre Bohr au même niveau qu'Einstein, dont les journalistes ont fait un people (tu as déjà vu un t-shirt avec dessus une tête de… Bohr ?) Le livre est centré sur le débat entre les deux hommes et les autres découvreurs qui ont participé au mouvement, Heisenberg, Schrödinger, de Broglie et d'autres un peu moins connus, mais très importants - Pauli, Planck et Rutherford par exemple.

L'influence de la dernière guerre mondiale sur la physique d'aujourd'hui, le vécu des scientifiques allemands sont décrits de manière saisissante. Le paradoxe du chat de Schrödinger est enfin expliqué de façon intelligible. Les enjeux du débat sur l'effet de l'expérimentation sur l'objet observé sont puissamment évoqués, alors que je n'en avais pas trouvé jusqu'à présent de relation satisfaisante dans la littérature de vulgarisation (c'est pourtant le sujet du livre d'Heisenberg, "la nature dans la physique contemporaine").

Bref, c'est un très bon livre, passionnant, qui te plonge dans la fièvre de la découverte. Et même plus que passionnant : émouvant. A lire de toute urgence et à lire deux fois, car au contraire d'un roman policier, un tel livre gagne à ce qu'on sache par avance ce qu'on va y trouver, il prend alors sa pleine cohérence.

Mais il ne faut pas en attendre un balayage actuel de l'état de la physique : les trente dernières années ne font pas partie du package - comme l'indique le titre anglais du livre.

Ensuite, tout aussi bien fait, le livre de Vincent Rollet, la Physique Quantique (enfin) expliquée simplement. Le titre ne ment pas, la physique quantique est rendue intelligible par son auteur. Le livre est plus dense que celui de Kumar, plus centré sur la science que sur l'histoire des idées. Les processus de pensée n'y figurent pas, les explications sont moins riches mais claires et synthétiques, plus "nerveuses". Ce livre est aussi une très bonne introduction à la physique des quanta. Attention, les deux relativités ne font par définition pas partie du programme. Et tout comme Kumar, Rollet arrête son récit passionnant il y a une trentaine d'années.

Le livre est une tête au dessus des autres livres d'initiation que j'ai pu lire sur la question. A lire deux fois lui aussi. C'est du temps passé, oui, mais tu veux savoir - réellement savoir - ou c'est juste pour briller en société ?

Un noyau dans un atome est grand comme une mouche au milieu d'une cathédrale. Ce qu'il y a autour de la mouche, c'est du vide, à part des électrons qui sont encore bien plus petits que la mouche (et qui sont, comme le dit joliment Kumar, tel le surfer sur la vague - dualité onde-corpuscule oblige...)

Alors pourquoi j'ai mal au poing quand je donne un grand coup sur mon bureau ? Pourquoi je ne traverse pas la table ? Pourquoi ça ne fait pas comme ces milliers de neutrinos qui me traversent le corps chaque seconde, traversent la terre, se retrouvent de l'autre côté et poursuivent leur route, inchangés - même pas mal ?

La réponse est dans le livre…