Local thematic styles : physicists’ culture and their interpretation of reality : a comparative study of Indian and French physicists around the interpretation of quantum mechanics
L'objectif de cette thèse est de comprendre l'influence de la culture des physiciens sur leurs représentations mentales profondes du réel. Ces représentations, appelées themata, sont des options ou des présupposés philosophiques : déterminisme, réductionnisme, objectivité, etc. Sont-elles partagées par les scientifiques, au-delà de leurs spécificités culturelles géographiques, reflettant ainsi les valeurs partagées de la science ? Autrement dit, la science est-elle vraiment universelle ? Ou bien la culture locale des scientifiques exerce-t-elle une influence sur leurs représentations du réel dans le cadre de leur travail scientifique ? Nous avons comparé plus de soixante-dix physiciens indiens et français, au sujet de leur représentation du réel, en particulier au sujet de la physique quantique.Les résultats de notre recherche montrent qu'il existe des différences entre certains themata des physiciens indiens et français. Nous avons en particulier observé que les physiciens indiens apparaissent plus déterministes que les physiciens français ; ils sont plus attachés à l'appréhension discrète et non continue de la matière ; ils accordent un rôle plus important au caractère subjectif de la connaissance c'est à dire à l'observateur, ils ont une approche plus systémique des objets et phénomènes physiques et ils conçoivent un ordre sous-jacent aux phénomènes, ce qui est beaucoup moins le cas pour les physiciens français. A l'issue de notre recherche, nous estimons que les physiciens indiens et français adhèrent à des themata différents. Nous pouvons donc parler de spécificités locales (ou nationales) pour les themata, c'est-à-dire de « styles thématiques locaux » (STL), un concept que nous développons spécifiquement pour cette recherche. Nous observons par ailleurs, que dans le cas de la physique quantique, ces « styles thématiques locaux » semblent influencer les choix de représentation et d'interprétation de la théorie quantique
L'objectif de cette thèse est de comprendre l'influence de la culture des physiciens sur leurs représentations mentales profondes du réel. Ces représentations, appelées themata, sont des options ou des présupposés philosophiques : déterminisme, réductionnisme, objectivité, etc. Sont-elles partagées par les scientifiques, au-delà de leurs spécificités culturelles géographiques, reflettant ainsi les valeurs partagées de la science ? Autrement dit, la science est-elle vraiment universelle ? Ou bien la culture locale des scientifiques exerce-t-elle une influence sur leurs représentations du réel dans le cadre de leur travail scientifique ? Nous avons comparé plus de soixante-dix physiciens indiens et français, au sujet de leur représentation du réel, en particulier au sujet de la physique quantique.Les résultats de notre recherche montrent qu'il existe des différences entre certains themata des physiciens indiens et français. Nous avons en particulier observé que les physiciens indiens apparaissent plus déterministes que les physiciens français ; ils sont plus attachés à l'appréhension discrète et non continue de la matière ; ils accordent un rôle plus important au caractère subjectif de la connaissance c'est à dire à l'observateur, ils ont une approche plus systémique des objets et phénomènes physiques et ils conçoivent un ordre sous-jacent aux phénomènes, ce qui est beaucoup moins le cas pour les physiciens français. A l'issue de notre recherche, nous estimons que les physiciens indiens et français adhèrent à des themata différents. Nous pouvons donc parler de spécificités locales (ou nationales) pour les themata, c'est-à-dire de « styles thématiques locaux » (STL), un concept que nous développons spécifiquement pour cette recherche. Nous observons par ailleurs, que dans le cas de la physique quantique, ces « styles thématiques locaux » semblent influencer les choix de représentation et d'interprétation de la théorie quantique
L'objectif de cette thèse est de comprendre l'influence de la culture des physiciens sur leurs représentations mentales profondes du réel. Ces représentations, appelées themata, sont des options ou des présupposés philosophiques : déterminisme, réductionnisme, objectivité, etc. Sont-elles partagées par les scientifiques, au-delà de leurs spécificités culturelles géographiques, reflettant ainsi les valeurs partagées de la science ? Autrement dit, la science est-elle vraiment universelle ? Ou bien la culture locale des scientifiques exerce-t-elle une influence sur leurs représentations du réel dans le cadre de leur travail scientifique ? Nous avons comparé plus de soixante-dix physiciens indiens et français, au sujet de leur représentation du réel, en particulier au sujet de la physique quantique.Les résultats de notre recherche montrent qu'il existe des différences entre certains themata des physiciens indiens et français. Nous avons en particulier observé que les physiciens indiens apparaissent plus déterministes que les physiciens français ; ils sont plus attachés à l'appréhension discrète et non continue de la matière ; ils accordent un rôle plus important au caractère subjectif de la connaissance c'est à dire à l'observateur, ils ont une approche plus systémique des objets et phénomènes physiques et ils conçoivent un ordre sous-jacent aux phénomènes, ce qui est beaucoup moins le cas pour les physiciens français. A l'issue de notre recherche, nous estimons que les physiciens indiens et français adhèrent à des themata différents. Nous pouvons donc parler de spécificités locales (ou nationales) pour les themata, c'est-à-dire de « styles thématiques locaux » (STL), un concept que nous développons spécifiquement pour cette recherche. Nous observons par ailleurs, que dans le cas de la physique quantique, ces « styles thématiques locaux » semblent influencer les choix de représentation et d'interprétation de la théorie quantique
L’objectif de cette these est de comprendre l’influence de la culture des physiciens sur leurs representations mentales profondes du reel. Ces representations, appelees themata, sont des options ou des presupposes philosophiques : determinisme, reductionnisme, objectivite, etc. Sont-elles partagees par les scientifiques, au-dela de leurs specificites culturelles geographiques, refletant ainsi les valeurs partagees de la science ? Ou bien la culture locale des scientifiques exerce-t-elle une influence sur leurs representations du reel dans le cadre de leur travail scientifique ? Nous avons compare plus de soixante-dix physiciens indiens et francais, au sujet de leur representation du reel, en particulier au sujet de la physique quantique.
Les resultats de notre recherche suggerent qu’il pourrait exister des differences entre certains themata des physiciens indiens et francais. Nous avons en particulier observe des differences qui nous laissent penser que les physiciens indiens apparaissent
-plus deterministes que les physiciens francais ;
-plus attaches a l’apprehension discrete et non continue de la matiere ;
-plus attaches au caractere subjectif de la connaissance c’est-a-dire qu’ils accordent un role plus important a l’observateur,
-plus enclins a envisager une approche systemique (et non reductionniste) des objets et phenomenes physiques
-plus convaincus de l’existence d’un ordre sous-jacent aux phenomenes, ce qui est beaucoup moins le cas pour les physiciens francais.
A l’issue de notre recherche, nous estimons que l’on peut proposer l’hypothese que les physiciens indiens et francais rencontres adherent a des themata differents, en particulier dans le cadre de la physique quantique. Pour interpreter ces resultats, nous evoquons des specificites locales (ou nationales) pour les themata, c'est-a-dire de « styles thematiques locaux » (STL), un concept que nous developpons specifiquement pour cette recherche. Nous observons par ailleurs que dans le cas de la physique quantique, ces « styles thematiques locaux » semblent influencer les choix de representation et d’interpretation de la theorie quantique.
Les questions de l’universalité et de la subjectivité de la science ont fait l’objet de nombreux débats. Cet article vise à les explorer à partir d’une étude des représentations du réel des scientifiques, plus précisément de leurs présupposés métaphysiques. Sont-ils partagés, au-delà de leurs spécificités culturelles géographiques, reflétant ainsi les valeurs partagées de la science ? Ou bien la culture locale des scientifiques exerce-t-elle une influence ? En utilisant une version modifiée du concept de « themata » de Gerald Holton, nous examinons si un panel de soixante-douze physiciens indiens et français diffèrent dans leur approche des problèmes conceptuels centraux de la physique quantique et dans leur interprétation de cette théorie. Les entretiens semi-directifs que nous avons réalisés nous permettent de mettre au jour des tendances différentes entre les deux groupes. Nous montrons que des différences individuelles et culturelles font se côtoyer différentes interprétations d’une même théorie, ce qui nous semble permettre d’enrichir le débat sur l’universalité dans les sciences.
Comprendre les phénomènes quantiques Les théories physiques classiques peuvent être interpretées comme représentant le monde en termes d'intéractions causales à la fois locales et déterministiques entre des systèmes characterisés par des propriétés bien définies. Il est bien connu que la mécanique quantique orthodoxe, qui se trouve être une de nos théories les mieux confirmées, ne peut pas être interprétée dans les termes du cadre décrit ci-dessus. Au début des années soixante, John Bell a démontré que toute théorie représentant son domaine dans les termes du cadre classique ci-dessus satisfait une série d'inégalités, les inégalités de Bell. Certains physiciens ont développé des théories alternatives à la théorie quantique orthodoxe, théories dont les interprétations associées abandonnent au moins une des charactéristiques du cadre classique. Les philosophes s'efforcent d'interpreter ce resultat de la physique contemporaine, i.e. s'efforcent de comprendre à quoi peut ressembler le monde s'il est vrai que les interactions entre les systèmes physiques sont soit non-locales, soit non-déterministiques, ou bien que ces systèmes physiques ne possèdent pas de propriétés définies. Cette ligne de pensée a atteint son apogée avec la "métaphysique expérimentale" qui s'est développée après que la violation des inégalités de Bell par l'expérience a été observée. L'interprétation orthodoxe est que les expériences de type Bell nous forcent à accepter certaines formes d'interactions non-locales, et peut- être non causales, au niveau fondamental. Dans cette thèse, j'évalue dans quelle mesure l'investigation philosophique de nos meilleures théories scientifiques peut nous aider à décider de ce que peut être le monde au niveau fondamental. J'étudie cette question en considérant le domaine quantique, et en particulier les phénomènes de type Bell. Mes conclusions pointent dans la direction d'une vue plus modeste du rôle possible de la philosophie de la physique que celle que les programmes de métaphysique expérimentale suggèrent. Dans une première partie, j'étudie le rôle que la philosophie de la physique peut légitimement jouer dans le développement et l'évaluation des différentes theories quantiques. Je soutiens que le rôle de la philosophie de la physique ne consiste pas à imposer des critères d'acceptabilité pour les théories physiques en plus des critères usuels de cohérence interne et d'adéquation empirique. Un rôle à la fois important et légitime que peut jouer la philosophie de la physique consiste à distinguer clairement, pour nos théories et leurs interprétations, ce qui est imposé par les phénomènes et les théories de ce que relèvent de nos choix et préférences. Je soutiens enfin qu'un tel travail d'analyse peut se faire sur la base de l'analyse structurelle de nos théories et de nos modèles de données. Dans la seconde partie de la thèse, j'étudie spécifiquement le cas de l'interprétation des théorèmes de Bell et des expériences associées. J'évalue systématiquement l'interprétation orthodoxe selon laquelle les résultats de ces expériences nous force à accepter une forme "bénigne" de non-localité, ``bénigne" parce que de type non-causal. Je montre que l'interprétation orthodoxe comprends trois thèses différentes, la première portant sur la question de la localité, la seconde portant sur la question de la causalité et la troisième concernant le holisme. Je fournis des cadres théoriques rigoureux afin d'évaluer ces trois thèses. Le résultat de mon analyse concernant la question de la localité est que l'interprétation orthodoxe peut être défendue. En revanche, concernant les questions de causalité, aucun des cadres théoriques existant ne permet de soutenir l'interprétation orthodoxe, si cette dernière est comprise dans sa version forte de métaphysique expérimentale. Dans les deux cas cependant, une version faible peut être défendue. En particulier, un résultat important de ma thèse est que l'interprétation orthodoxe peut être défendue rigoureusement au niveau empirique.
Les théories physiques classiques peuvent être interpretées comme représentant le monde en termes d'intéractions causales à la fois locales et déterministiques entre des systèmes characterisés par des propriétés bien définies. Il est bien connu que la mécanique quantique orthodoxe, qui se trouve être une de nos théories les mieux confirmées, ne peut pas être interprétée dans les termes du cadre décrit ci-dessus. Au début des années soixante, John Bell a démontré que toute théorie représentant son domaine dans les termes du cadre classique ci-dessus satisfait une série d'inégalités, les inégalités de Bell. Certains physiciens ont développé des théories alternatives à la théorie quantique orthodoxe, théories dont les interprétations associées abandonnent au moins une des charactéristiques du cadre classique. Les philosophes s'efforcent d'interpreter ce resultat de la physique contemporaine, i.e. s'efforcent de comprendre à quoi peut ressembler le monde s'il est vrai que les interactions entre les systèmes physiques sont soit non-locales, soit non-déterministiques, ou bien que ces systèmes physiques ne possèdent pas de propriétés définies. Cette ligne de pensée a atteint son apogée avec la "métaphysique expérimentale" qui s'est développée après que la violation des inégalités de Bell par l'expérience a été observée. L'interprétation orthodoxe est que les expériences de type Bell nous forcent à accepter certaines formes d'interactions non-locales, et peut- être non causales, au niveau fondamental. Dans cette thèse, j'évalue dans quelle mesure l'investigation philosophique de nos meilleures théories scientifiques peut nous aider à décider de ce que peut être le monde au niveau fondamental. J'étudie cette question en considérant le domaine quantique, et en particulier les phénomènes de type Bell. Mes conclusions pointent dans la direction d'une vue plus modeste du rôle possible de la philosophie de la physique que celle que les programmes de métaphysique expérimentale suggèrent. Dans une première partie, j'étudie le rôle que la philosophie de la physique peut légitimement jouer dans le développement et l'évaluation des différentes theories quantiques. Je soutiens que le rôle de la philosophie de la physique ne consiste pas à imposer des critères d'acceptabilité pour les théories physiques en plus des critères usuels de cohérence interne et d'adéquation empirique. Un rôle à la fois important et légitime que peut jouer la philosophie de la physique consiste à distinguer clairement, pour nos théories et leurs interprétations, ce qui est imposé par les phénomènes et les théories de ce que relèvent de nos choix et préférences. Je soutiens enfin qu'un tel travail d'analyse peut se faire sur la base de l'analyse structurelle de nos théories et de nos modèles de données. Dans la seconde partie de la thèse, j'étudie spécifiquement le cas de l'interprétation des théorèmes de Bell et des expériences associées. J'évalue systématiquement l'interprétation orthodoxe selon laquelle les résultats de ces expériences nous force à accepter une forme "bénigne" de non-localité, bénigne" parce que de type non-causal. Je montre que l'interprétation orthodoxe comprends trois thèses différentes, la première portant sur la question de la localité, la seconde portant sur la question de la causalité et la troisième concernant le holisme. Je fournis des cadres théoriques rigoureux afin d'évaluer ces trois thèses. Le résultat de mon analyse concernant la question de la localité est que l'interprétation orthodoxe peut être défendue. En revanche, concernant les questions de causalité, aucun des cadres théoriques existant ne permet de soutenir l'interprétation orthodoxe, si cette dernière est comprise dans sa version forte de métaphysique expérimentale. Dans les deux cas cependant, une version faible peut être défendue. En particulier, un résultat important de ma thèse est que l'interprétation orthodoxe peut être défendue rigoureusement au niveau empirique.
Le problème typique du physicien théoricien, tel qu'il peut être décrit dans certains manuels scolaires, consiste à rendre compte de faits expérimentaux et d'observations à l'aide d'un modèle théorique. L'expérimentateur (qui peut être la même personne) quant à lui valide ou invalide le modèle au moyen de nouvelles expériences. Pour le physicien et épistémologiste Thomas S. Kuhn (''La structure des révolutions scientifiques'', 1960), cette vision du progrès scientifique qui suppose, notons le en passant, que l'on ait affaire à des théories réfutables au sens de Popper, est quelque peu naïve. En effet, expérimentateurs et théoriciens sont déjà de connivence pour accepter les mêmes paradigmes au sens de Kuhn, c'est-à-dire en particulier qu'il y a accord, en général tacite, sur les problèmes susceptibles d'être formulés. Ils répondent malgré eux à des questions qu'ils ne se sont pas posés. Notre travail s'inscrit dans le cadre orthodoxe de la théorie quantique. Nous avons cependant tenté de répondre à quelques questions que l'on omet généralement de poser. Ceci aussi bien au niveau des méthodes et des concepts de la chimie théorique qu'au niveau de l'analyse de données expérimentales. Par exemple, dans nos travaux théoriques nous nous sommes demandé si la définition de certains concepts tenus pour fondamentaux était véritablement indépendante de toute approximation ou représentation arbitraire, et inversement si d'autres concepts supposés liés à une approximation particulière, ne pouvaient pas être étendus ou avoir une signification plus profonde que celle qu'on leur accorde habituellement (cas des surfaces de Born-Oppenheimer). Dans nos travaux d'analyse de données nous avons tenté de remonter à des données expérimentales aussi brutes que possible pour éviter les biais que peuvent introduire les traitements qu'elles subissent. Ces traitements sont fonctions des modèles physiques auxquels les données sont supposées se conformer et que nous avons remis en question. Depuis notre thèse, nous nous sommes efforcé de maintenir un équilibre entre une recherche fondamentale tournée vers la théorie et permettant de voir de façon plus synthétique ou plus critique, certains aspects de la chimie quantique, et une recherche tournée vers l'expérience et les applications astrophysiques. La présentation de nos travaux s'articulera donc naturellement sur deux volets. Notons aussi que cette présentation n'est pas exhaustive. En particulier nous n'aborderons pas ici nos travaux sur les hydrocarbones polycycliques aromatiques qui entrent dans une des thématiques traditionnelles de notre laboratoire. Notre exposé se limitera aux principaux projets de recherches dont nous avons eu l'initiative et qui ont donné lieu à des collaborations, (à l'exception de notre travail sur les bases flottantes dont il ne sera pas non plus question dans cette présentation). Ce choix nous a paru conforme à l'esprit de l'habilitation à diriger des recherches.