En prenant comme point d'ancrage les ouvrages de Bernard d'Espagnat, Traité de physique et de philosophie (Fayard, 2002), et de H. Zwirn, Les limites de la connaissance (O. Jacob, 2000), dialogue entre les auteurs et Michel Bitbol, Pascal Engel, Paul Gochet, Léna Soler, autour de questions telles que l'interprétation de la physique quantique, le réalisme scientifique, la nature du progrès scientifique, la contingence des résultats scientifiques...
En prenant comme point d'ancrage les ouvrages de Bernard d'Espagnat, Traité de physique et de philosophie (Fayard, 2002), et de H. Zwirn, Les limites de la connaissance (O. Jacob, 2000), dialogue entre les auteurs et Michel Bitbol, Pascal Engel, Paul Gochet, Léna Soler, autour de questions telles que l'interprétation de la physique quantique, le réalisme scientifique, la nature du progrès scientifique, la contingence des résultats scientifiques...
La science et la philosophie, autrefois indissociables, se sont progressivement éloignées au cours du XXe siècle. Pourtant, nombreuses sont les questions scientifiques issues de la réflexion philosophique. De plus, la signification profonde des résultats obtenus par l’intermédiaire des théories scientifiques demande souvent un éclairage philosophique pour être clarifiée. Le dialogue entre scientifiques et philosophes doit donc être restauré pour le bénéfice de la connaissance au sens le plus large du terme. C’est l’objectif de cet ouvrage qui présente les riches débats entre physiciens et philosophes qui se sont tenus à l’Institut sous l’égide de l’Académie des sciences morales et politiques et du Collège de physique et de philosophie.
Par analogie avec les cercles epistemologiques qui caracterisent la physique classique, l'A. examine les tentatives actuelles pour mettre en place le petit cercle epistemologique du mesurant et du mesure, ainsi que le grand cercle epistemologique du connaissant et du connu, propres a la physique quantique. Confrontant la theorie de la connaissance a la metatheorie qui rend possible sa description, l'A. montre que la relation reciproque auto-consistante entre une theorie scientifique et la maniere dont celle-ci se represente le processus de sa formulation conduit a reviser a la baisse l'ambition des projets de naturalisation de l'epistemologie.
"L'univers est-il accessible à la connaissance humaine ?" Malgré d'extraordinaires progrès, la science n'est pas parvenue, jusqu'ici, à apporter de réponse rationnelle à cette question - pire, elle a fini par obscurcir la notion de "réel" qui paraissait pourtant évidente, remettant très profondément en cause les conceptions de base de la physique classique. D'où la question que l'on ne peut plus éviter aujourd'hui : Quel est vraiment le contenu, c'est-à-dire la signification, d'une théorie physique fondamentale ? C'est tout le problème de l'interprétation qui est ici discuté par Marceau Felden, professeur de physique à l'Université de Paris XI-Orsay et à l'École supérieure d'Électricité. Une analyse critique rigoureuse de la physique actuelle mène l'auteur à mettre en évidence trois discontinuités qui conduisent irréductiblement à distinguer physiquement trois domaines complémentaires : Le "microcosme", le "mésocosme" et le "mégacosme". Il montre que l'analyse de leurs spécificités respectives nécessite des descriptions différentes. Dès lors, le concept de "réel" - en fait de nature ontologique, mais en n'oubliant pas que c'est "l'homme observateur" -ne peut plus avoir la même représentation ni la même signification, dans chacun de ces trois domaines. Ce qui, entre autres conséquences, permet de poser en termes nouveaux le problème de l'interprétation de la physique quantique. Cet examen critique, qui est fondamentalement celui de nos possibilités d'accès à la connaissance scientifique, conduit finalement à remplacer la question initiale par la suivante : "Que peut-on connaître de l'univers ?"
La question de la causalite a ete centrale dans les discussions qui ont accompagne l'invention des nouvelles theories physiques dans les premieres decennies du XXeme siecle, la Theorie de la relativite et la Mecanique quantique. Celles-ci en effet ont remis en cause soit la forme de la causalite physique telle qu'elle etait concue dans le cadre de la mecanique classique, soit meme la pertinence de la causalite comme telle. Or, l'intelligibilite de la nature semblait jusque-la intrinsequement liee a cette forme causale classique, et a plus forte raison a la causalite en soi. On estimait en effet que la causalite classique avait apporte la clarte dans une matiere reputee etre restee confuse chez les philosophes. Les inflexions radicales introduites par les nouvelles theories physiques conduisent donc a questionner l'intelligibilite scientifique, et dans le meme mouvement la nature et la signification de la causalite telle qu'elle est comprise par la science physique. L'etude de l'œuvre de quelques-uns des fondateurs de ces theories fait ressortir que la causalite est dans cette perspective une relation ideale qui a pour fonction d'assurer l'objectivite du discours scientifique. A ce titre, elle ne saurait etre tenue pour une propriete du reel, mais doit etre comprise comme une categorie hermeneutique. Elle opere dans le cadre d'un discours qui se concoit comme une mise en forme de phenomenes, et qui ne trouve de sens que par et dans la negation d'un ordre en soi de la nature.
Les développements récents dans le domaine de la connaissance des systèmes quantiques ont amené à considérer comme des faits physiques des énoncés qui paraissaient naguère relever davantage de l’interprétation, avec liberté d’options, voire de la spéculation. De cette nature sont les comportements quantiques de particules individuelles (diffraction, etc.), les oscillations (de neutrinos, etc.), les corrélations quantiques à distance (non-séparabilité locale), la condensation de Bose-Einstein, la possibilité d’isoler les atomes en les refroidissant et, récemment, la décohérence d’états quantiques de superposition en interaction avec l’environnement, qui permet de mieux se représenter le passage du quantique au macroscopique-classique. Le débat sur l’interprétation de la mécanique quantique a insensiblement changé de nature à la faveur de ces développements, en mettant l’accent sur l’« interprétation physique », qui se distingue plus nettement de l’interprétation philosophique qu’aux « beaux jours » des débuts de la mécanique quantique. En particulier, le concept d’état quantique acquiert ainsi indubitablement une signification directement physique, en termes de propriétés d’un système physique pleinement représenté par une superposition linéaire d’états propres et apte à se propager comme tel dans l’espace et dans le temps. La contrepartie de cet état de choses est une extension de sens du concept de grandeur physique et de fonction d’état (physique), qui peuvent ne pas correspondre directement à des valeurs numériques.
On développe l'idée selon laquelle, depuis l'hypothèse de la quantification des échanges d'énergie par Planck, jusqu'à l'élaboration de la mécanique quantique, ainsi, d'ailleurs, que dans les développements ultérieurs de la physique du domaine quantique, la mise au jour de relations mathématiques a permis à la connaissance physique de pénétrer dans le monde atomique et subatomique qui échappait à la connaissance sensible. Ces relations se sont avérées correspondre à des traits physiques caractéristiques des phénomènes quantiques. Longtemps le statut épistémologique de ces relations a fait problème, immergé dans les considérations “physico-philosophiques” sur l'“interprétation”. Le cas n'est pourtant pas si radicalement nouveau, si l'on se rappelle de phases précédentes de l'utilisation de grandeurs mathématiques comme “outil de pensée” pour la théorie physique, par exemple en mécanique classique, en électromagnétisme, en thermodynamique. Les justifications de cette utilisation étaient liées à diverses “interprétations” de la portée physique des relations mathématiques. A tout bien considérer, il n'en va pas autrement avec la formulation apparemment abstraite de la mécanique quantique. Si tel est bien le cas, le problème de l'interprétation est ramené au statut épistémologique des grandeurs quantiques servant à décrire les systèmes physiques. Or, précisément, la compréhension actuelle de la physique quantique amène naturellement à considérer les grandeurs théoriques, sous leur forme mathématique, comme des représentations “directes” des systèmes physiques dans le domaine quantique. Il reste à évaluer ce que cela entraîne comme changements (et simplifications) sur les problèmes d'interprétation.