Gaston Bachelard (1884-1962), philosophe français, a suivi une période de ruptures, c'est-à-dire celle des changements conceptuels et méthodologiques de la physique contemporaine. Il est l'un des penseurs majeurs ayant présenté d’importantes analyses pour la compréhension de l'atomistique contemporaine. Cet article met en lumière ses principales réflexions philosophiques sur les fondements de la mécanique quantique. Pour cela, il mobilise des concepts centraux de son épistémologie sans lesquels ses idées deviennent incompréhensibles. Ainsi, cet article se propose de mettre en évidence comment la physique rompt avec les idées scientifiques et philosophiques traditionnelles dans la première moitié du XXe siècle, présentant un nouvel objet de connaissance, à savoir les corpuscules quantiques. Afin de caractériser la philosophie de la physique quantique bachelardienne, nous mettons en évidence, après l’auteur, la nature des particules atomiques, comment est constituée l'activité scientifique de cette science dans la création de nouveaux phénomènes et son rationalisme appliqué comme posture philosophique la plus adaptée. Enfin, il est souligné dans ce travail combien les idées de Bachelard diffère des autres interprétations de la mécanique quantique.
Gaston Bachelard (1884-1962), philosophe français, a suivi une période de ruptures, c'est-à-dire celle des changements conceptuels et méthodologiques de la physique contemporaine. Il est l'un des penseurs majeurs ayant présenté d’importantes analyses pour la compréhension de l'atomistique contemporaine. Cet article met en lumière ses principales réflexions philosophiques sur les fondements de la mécanique quantique. Pour cela, il mobilise des concepts centraux de son épistémologie sans lesquels ses idées deviennent incompréhensibles. Ainsi, cet article se propose de mettre en évidence comment la physique rompt avec les idées scientifiques et philosophiques traditionnelles dans la première moitié du XXe siècle, présentant un nouvel objet de connaissance, à savoir les corpuscules quantiques. Afin de caractériser la philosophie de la physique quantique bachelardienne, nous mettons en évidence, après l’auteur, la nature des particules atomiques, comment est constituée l'activité scientifique de cette science dans la création de nouveaux phénomènes et son rationalisme appliqué comme posture philosophique la plus adaptée. Enfin, il est souligné dans ce travail combien les idées de Bachelard diffère des autres interprétations de la mécanique quantique.
Le débat sur l'interprétation de la mécanique quantique est, aujourd'hui, sensiblement différent de ce qu'il était dans la période de «fondation» de cette théorie. Cette modification tient à deux causes : l'ancrage des conceptions quantiques dans la pensée des physiciens, favorisé par l'utilisation systématique et fructueuse de la théorie quantique en physique atomique et subatomique, d'une part et, d'autre part, les développements théoriques et expérimentaux survenus au cours des vingt dernières années, qui 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. Quelle est la signification des énoncés et des concepts théoriques de la physique quantique ? et comment celle-ci s'est-elle modifiée ? Qu'entend-on par «interprétation» ? Telles sont les questions qui servent de guide à ce travail. Nous nous proposons de clarifier ce qui, dans les questions de signification, relève respectivement de la physique (essentiellement les contenus conceptuels et théoriques), et de perspectives philosophiques. Cette distinction est plus nette aujourd'hui qu'elle ne l'était au moment de l'établissement de la mécanique quantique, ce qui permet d'approfondir notre compréhension de chacun de ces deux aspects, qui s'enrichissent mutuellement de cette clarification. Nous nous interrogeons, pour terminer, sur ce que peut être une conception réaliste en termes d'un «monde d'objets quantiques».
L'auteur s'adresse ici a la fois aux physiciens, ses pairs, et aux philosophes, qu'il voudrait ses complices. Dans leurs deux langages et pourtant d'une seule ecriture, il entend susciter la reflexion des premiers sur l'incompletude epistemologique de leur discours, et interpeller les seconds en les invitant a reconsiderer leurs propres fondements, fussent-ils assures par Aristote ou par Kant. – La physique quantique, envisagee sous l'angle de ses fondements conceptuels, a d'importantes implications philosophiques. Pour l'auteur, la realite ne se revele a nous telle qu'elle est ni immediatement ni par l'entremise de la science. D’ou les interrogations sur les consequences de la mecanique quantique sur l’idee que nous nous faisons du monde, et sur l’essence de la science qui consisterait en previsons correctes. – Table des matieres : chap. 1 : “Philosophie et physique”; chap. 2 : “Ondes de matiere, superposition, linearite”; chap. 3 : “Les regles de la mecanique quantique”; chap. 4 : “Commentaires”; chap. 5 : “Complements”; chap. 6 : “Le formalisme de la matrice densite”; chap. 7 : “Melanges propres et impropres”; chap. 8 : “Etats quantiques et non-separabilite”; chap. 9 : “Le probleme E.P.R. et la non-separabilite”; chap. 10 : “L’operation de mesure”; chap. 11 : “Variations sur un theme bohrien”; chap. 12 : “La mecanique quantique en tant que theorie universelle ; apparences classiques dans un monde quantique”; chap. 13 : “Approches ontologiques (variables cachees, etc.)”; chap. 14 : “Realisme ouvert”; chap. 15 : “Le reel voile, la realite empirique”; chap. 16 : “Lecons et suggestions de la physique quantique”. M.-M. V.
La mécanique quantique est une théorie physique contemporaine réputée pour ses défis au sens commun et ses paradoxes. Depuis bientôt un siècle, plusieurs interprétations de la théorie ont été proposées par les physiciens et les philosophes, offrant des images quantiques du monde, ou des métaphysiques, radicalement différentes. L'existence d'un hasard fondamental, ou d'une multitude de mondes en-dehors du nôtre, dépend ainsi de l'interprétation adoptée. Cet article, en s'appuyant sur le livre Boyer-Kassem (2015), Qu'est-ce que la mécanique quantique ?, présente trois principales interprétations quantiques, empiriquement équivalentes : l'interprétation dite orthodoxe, l'interprétation de Bohm, et l'interprétation des mondes multiples.
La physique moderne, notamment la theorie des quanta et la decouverte de Max Planck a souleve une serie de problemes tres generaux d'ordre strictement physique, mais qui ont oblige les physiciens a sortir du cadre etroit de leur discipline et a reprendre a leur compte certaines grandes questions philosophiques. N. Bohr, W. Heisenberg, W. Pauli, M. Born, P. Dirac, P. Jordan et J. Von Newmann ont ete les principaux artisans de la mecanique quantique et des partisans de l'interpretation dite de M. Planck, A. Einstein E. Schrodinger et L. De Broglie ont aussi apporte des contributions essentielles a la theorie quantique, en s ' opposant a l' interpretation de Copenhague. Aux yeux de Heisenberg et de Bohr, la naissance de la physique quantique est apparue comme une revolution radicale dans les concepts sur lesquels la description de la Nature avait ete fondee jusqu' alors. Ce fut un nouveau fondement de la science de la Nature selon W. Heisenberg, qui soulignait la rupture reelle dans la structure de la science, voir le changement apporte dans la realite , qui exigeant une reflexion retrospective sur l' ensemble de la science et de la philosophie moderne; et Schrodinger evoquait non sans lyrisme l'attitude passionnante, neuve et revolutionnaire . Cela explique le recours a la philosophie qui a reuni et oppose les differents fondateurs de la theorie quantique. Des philosophes aussi differents que Kojeve, Heidegger, Cassirer, Hermann, Carnap, Reichenbach, Meyerson ou Bachelard ont fait de la physique quantique un sujet central de preoccupation; on trouve dans leurs oeuvres des references explicites a la physique quantique. On se propose de parler ici de Heisenberg qui est de tous les fondateurs de la mecanique quantique celui qui parle le plus et le plus precisement des grecs. Il parle des presocratiques (qu'il lit a travers Nietzsche) de Democrite et de Platon, enfin d' Aristote, qui est a ses yeux, le philosophe qui permet de penser, grâce a la notion de puissance, le probleme de la transition possible a l'acte. Dans ce travail nous allons parler des liens historiques entre la physique quantique et la physique au cours de 1 'histoire. Ces liens sont surement plus interessants pour l'historien que pour le physicien, mais le physicien peut aussi, en s'interessant aux autres anciens, avoir des intuitions qui l'aident a resoudre certaines des problemes qu'il rencontre aujourd'hui
Cet article se propose d’analyser d’un point de vue épistémologique le principe de moindre action et le rôle qu’il a joué dans la constructiondes théories physiques, de la théorie de la relativité générale et de la mécanique quantique, en particulier. Par son origine mathématique, par sonétrange et problématique formulation faisant intervenir «le réel» (sous les espèces de la trajectoire «réellement parcourue» par une particule), leprincipe de moindre action occupe une position singulière dans l’ensemble des principes de la physique. Par ailleurs, ce principe a largement faitla preuve de son efficacité, en tant que principe heuristique, qu’il s’agisse de l’édification de la mécanique rationnelle ou de la mécanique quantique.La question se pose alors de savoir quel sens physique lui attribuer. Faut-il lui chercher une signification plus profonde que celle de simple méthode heuristique? Nous présenterons dans cet article la réponse apportée à cette question à la fin du XIXème siècle par Mach et un certain nombre de philosophes (plus particulièrement Joseph Petzoldt), qui ont vu une liaison entre le principe de moindre action et l’idée (parfois même érigée en principe) d’univocité (Eindeutigkeit, en allemand). Cette conception a donné lieu, en son temps, à un débat scientifique et philosophique important,aujourd’hui oublié. Nous voulons ici ré–examiner, à partir des écrits d’Einstein, Heisenberg et Bohr (entre autres), la naissance de la relativitégénérale et de la théorie des quanta, à la lumière du lien ainsi établi entre un principe fondamental de la physique et une idée méta–physique, touchant au rapport entre la théorie physique et ce dont elle est censée rendre compte : la Nature.
Après le bouleversement à la fois intellectuel et philosophique qu'ont suscité la théorie des quanta et celle de la relativité restreinte, le vingtième siècle a été confronté au besoin d'approfondir la nature exacte des interactions fondamentales.La contribution du physicien Richard Feynman (11 mai 1918 - 15 février 1988) dans l'étude de ces interactions concerne notre travail. Pour cela Feynman suggéra, avec beaucoup d'audace, la formulation mathématique des intégrales de chemins.Les travaux de Feynman en mécanique quantique à travers la genèse, le développement et la pérennité du concept d'intégrale de chemins constituent l'objet de notre thèse.La thèse est structurée en neuf chapitres:Le premier chapitre se situe entre 1900 et 1941 et concerne la partie historique de la mécanique quantique. Nous trouvons aussi li description d'un panorama complet (1927 à 1941) des problèmes de cette nouvelle physique associée au couplageentre les champs électromagnétiques et les charges électriques au niveau quantique.Le deuxième chapitre se situe entre 1935 et 1939 et correspond à la période pendant laquelle Feynman est étudiant au Massachusetts Institut ofîechnology. Il met en valeur la manière dont Feynman s'est construit, afin de comprendre lanature de l'homme, son mode de pensée et son originalité. Il permet de déceler l'origine de sa motivation en prenant acte de ce qui ne le satisfaisait pas dans les théories quantiques de l'époque.Le troisième chapitre est situé dans la période allant de 1939 à 1941. Il correspond aux années de Feynman à Princeton en vue d'obtenir son doctorat. Nous traçons en détail l'histoire de ses différentes étapes de recherche qui vont peu à peu l'orienter vers la découverte de l'intégrale de chemins en terminant par la manière dont il retrouve en 1941 l'équation de Schrodinger.Le quatrième chapitre montre les réflexions et le travail de Feynman concernant la construction de l'action qui fera l'objet de sa thèse de doctorat présentée en juin 1942 et d'autre part comment il relie la fonction d'onde au Lagrangien afin de voir se dessiner tout naturellement la notion de chemins d'une particule dans l'espace-temps.Le cinquième chapitre couvrant une période allant de 1942 à 1948 est focalisé sur l'idée pour Feynman de bâtir un nouveau formalisme en mécanique quantique, basé sur la construction d'une intégrale comprenant comme variable d'intégration une fonction représentant tous les chemins que peut prendre une particule dans l'espace-temps.Le sixième chapitre concerne les deux importantes publications de septembre 1949 qui consistent en la mise en forme de dessins permettant de visualiser l'intégrale de chemins . Nous montrons aussi la méthode de calcul allouée à ces diagrammes.Dans le septième chapitre, nous examinons les travaux de divers mathématiciens (de 1951 à 2020) qui tentent d'apporter un cadre rigoureux aux intégrales de chemins selon différentes approches.Les huitième et neuvième chapitres sont dédiés à la recherche et à l'étude de la pérennité de l'intégrale de chemins respectivement d'une part à travers la théorie quantique des champs et d'autre part à travers les travaux en mathématique pure pouvant faciliter des connexions entre leurs différentes branches, allant même jusqu'à extrapoler des nouveaux points de vue.