La philosophie à la rescousse de la bataille des physiciens

La théorie des cordes est au coeur d’un débat sur l’intégrité même de la méthode scientifique.


La théorie des cordes et le multivers au coeur d'un débat sur l'intégrité de la méthode scientifique

Est-ce que la est de la ? Les physiciens et les cosmologues débattent de la question depuis 10 ans. Désormais, cette communauté se tourne vers la philosophie pour l’aider à trancher la question. Au début de ce mois, certains des physiciens rivaux ont rencontré des philosophes des sciences dans un atelier annuel afin d’éclaircir des accusations grandissantes sur le fait que la se détache de plus en plus de la science expérimentale. Sur la table, la mise est de taille puisqu’il s’agit de l’intégrité proprement dite de la méthode scientifique ainsi que de la réputation scientifique auprès du public.

L’atelier s’est tenu au Ludwig Maximilian University à Munich en Allemagne le 7 et le 9 décembre 2015. L’atelier est le résultat d’un article publié dans la revue Nature l’année dernière. Cet article, par le cosmologue George Ellis de l’université de Cape Town en Afrique du Sud et l’astronome Joseph Silk de l’université Johns Hopkins au Maryland, se lamente du tournant inquiétant qui est pris actuellement par les physiques théoriques.

Faisant face aux difficultés d’appliquer les théories fondamentales à l’univers observable selon ces 2 scientifiques dans leur article, certains scientifiques arguent que si une théorie est suffisamment élégante et explicative, alors on n’a pas besoin de la tester par la méthode expérimentale.

La testabilité était l’un des sujets discutés. Pour qu’une théorie scientifique soit considérée comme étant valide, les scientifiques doivent mener une expérience qui doit vérifier ou falsifier la théorie selon les termes du philosophe des sciences Karl Popper dans les années 1930. Dans leur article, Ellis et Silk ont pointé que dans certains domaines, les physiciens théoriciens se sont écartés de ce principe de base et d’autres disent même qu’il n’est plus nécessaire.

Le duo a cité la théorie des cordes comme le meilleur exemple. La théorie des cordes remplace les particules élémentaires avec des cordelettes infinitésimales qui réconcilient les théories apparemment incompatibles qui décrivent la gravitation et le monde quantique. Les cordelettes sont trop fines pour être détecté en utilisant la technologie actuelle. Mais certains arguent qu’on doit continuer la théorie des cordes indépendamment du fait qu’on puisse ou non mener des expériences pour mesurer ses effets un jour. La raison est que c’est la bonne solution à de nombreux dilemmes.

Silk et Ellis citent une autre théorie qui semble se détacher du Poppérisme. C’est le concept du multivers. Dans cette théorie, le Big Bang a généré de nombreux univers qui sont radicalement différents du nôtre. Dans la discussion d’ouverture de l’atelier, David Gross, un physicien théoricien de l’université de Californie pointe une différence entre les 2 théories. Il a classé la théorie des cordes comme étant testable en principe et donc parfaitement scientifique, car les cordelettes sont potentiellement détectables.

Le concept du est plus problématique parce qu’on ne peut pas observer les autres univers à partir du nôtre et c’est valable même en principe. Il est absurde de dire que la théorie des cordes n’est pas valide pour la science juste parce qu’on ne peut pas la prouver avec la technologie actuelle selon Gross, qui a partagé le prix Nobel en 2004 pour ses travaux sur la force nucléaire forte qui a été prouvée dans de nombreuses théories et qui a permis des contributions importantes à la théorie des cordes.

On avait également Carlo Rovelli à cet atelier. C’est un physicien théoricien de l’université Aix-Marseille en France qui a déclaré que ce n’est pas parce qu’on ne peut pas tester la théorie des cordes aujourd’hui qu’elle ne vaut pas le temps des théoriciens. Mais la principale cible d’Ellis et de Silk est des observations faites par le philosophe Richard Dawid de la Ludwig Maximilian University dans son livre String Theory and the Scientific Method. Dawid écrit que les théoriciens des cordes ont commencé à suivre les principes des statistiques bayésiennes. Ces dernières estiment les probabilités d’une certaine prédiction comme étant vraies en se basant sur des connaissances précédentes et ces statistiques sont corrigées lorsqu’on acquiert plus de connaissances. Mais selon Dawid, les physiciens ont commencé à utiliser des facteurs théoriques purs tels que la consistance interne d’une théorie ou l’absence d’alternatives crédibles pour mettre à jour les résultats des statistiques plutôt que de baser ces prévisions sur des données réelles.

Une discussion dynamique

Dans l’atelier, Gross a suggéré que l’absence d’alternatives à la théorie des cordes prouve qu’elle est la plus fiable. Et cela a provoqué une discussion animée avec Rovelli qui travaille depuis des années sur une alternative qu’on connait comme la gravitation quantique à boucles. Rovelli s’oppose sur le fait qu’il n’y a aucune alternative à la théorie des cordes et Ellis rejette l’idée que des facteurs théoriques puissent combler les lacunes de la théorie. Ma réponse au Bayésianisme est qu’une nouvelle preuve doit être une preuve expérimentale selon Ellis.

D’autres ont pointé les problèmes d’utiliser les statistiques bayésiennes pour renforcer la théorie des cordes. Sabine Hossenfelder, une physicienne au Nordic Institute for Theoretical Physics à Stockholm a déclaré que la popularité de la théorie a peut-être contribué à créer l’impression que la théorie des cordes est le seul shérif dans la ville. Mais la popularité de la théorie des cordes s’explique par des raisons sociologiques. Les jeunes chercheurs l’ont choisi parce qu’il y avait de meilleures opportunités de travail par rapport à d’autres théories moins connues.

L’historien des sciences Helge Kragh de l’Aarhus University au Danemark a proposé une perspective historique. Dans le passé, on a déjà eu des suggestions pour de nouvelles méthodes scientifiques. Mais on a toujours échoué lorsqu’on a tenté de remplacer la testabilité empirique avec d’autres critères. Mais au moins, ce problème est très confiné, car il se concentre sur la théorie des cordes et le concept des multivers. La majorité des autres domaines de la sont épargnés.

C’est un piètre réconfort pour Rovelli qui insiste sur une distinction claire entre les théories scientifiques établies par les expériences et celles qui sont purement spéculatives. On emprunte un chemin dangereux quand on commence à arrêter des gens dans la rue en leur disant : Est-ce que vous saviez que l’univers est composé de cordes et qu’il y a aussi des mondes parallèles ?

À la fin de l’atelier, les physiciens rivaux n’étaient pas proches d’un accord. Dawid qui a co-organisé l’événement avec Silk, Ellis et d’autres a déclaré qu’il n’espérait que les gens allaient changer radicalement d’avis. Mais il espère que l’exposition des autres raisonnements pourrait provoquer un léger rapprochement. Ellis suggère un événement plus prolongé dans le futur afin d’arriver à un consensus.

 

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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