Le présent ouvrage propose une élaboration systématique d’une analogie entre le cadrerelationnel discret et la langue, afn d’éclairer l’émergence des grandeurs physiques usuellesà partir d’une structure plus fondamentale de relations. Dans cette perspective, les lettres,les mots, les phrases, les paragraphes, les chapitres et le livre lui-même sont interprétéscomme des niveaux hiérarchisés d’organisation, comparables à des scènes relationnellesde plus en plus riches.L’objectif n’est pas de réduire la physique à la linguistique, ni de transformer l’universen simple métaphore textuelle. Il s’agit plutôt d’utiliser la langue comme une structureexemplaire de composition discrète, de non-commutativité, de corrélations locales et nonlocales, et d’émergence de cohérence globale. Une telle analogie permet de reformuler l’es-pace comme proximité relationnelle, le temps comme ordre de lecture ou d’apparition entrescènes, la vitesse comme taux de variation d’une confguration, l’énergie comme mesurede tension ou de cohérence, et l’entropie comme indice de dispersion des confgurationsou des interprétations admissibles.Le livre est organisé comme une base conceptuelle et mathématique destinée à êtredéveloppée progressivement. Il commence par rappeler les fondements du cadre relationneldiscret, puis introduit la langue comme modèle d’organisation hiérarchique. Il montreensuite comment les grandeurs émergentes peuvent être interprétées à partir de cetteanalogie. Enfn, il ouvre la voie à une formalisation mathématique plus rigoureuse, à desdéveloppements théoriques ultérieurs, et à une reconstruction plus complète des grandeursphysiques dans une perspective relationnelle.
Le présent ouvrage propose une élaboration systématique d’une analogie entre le cadrerelationnel discret et la langue, afn d’éclairer l’émergence des grandeurs physiques usuellesà partir d’une structure plus fondamentale de relations. Dans cette perspective, les lettres,les mots, les phrases, les paragraphes, les chapitres et le livre lui-même sont interprétéscomme des niveaux hiérarchisés d’organisation, comparables à des scènes relationnellesde plus en plus riches.L’objectif n’est pas de réduire la physique à la linguistique, ni de transformer l’universen simple métaphore textuelle. Il s’agit plutôt d’utiliser la langue comme une structureexemplaire de composition discrète, de non-commutativité, de corrélations locales et nonlocales, et d’émergence de cohérence globale. Une telle analogie permet de reformuler l’es-pace comme proximité relationnelle, le temps comme ordre de lecture ou d’apparition entrescènes, la vitesse comme taux de variation d’une confguration, l’énergie comme mesurede tension ou de cohérence, et l’entropie comme indice de dispersion des confgurationsou des interprétations admissibles.Le livre est organisé comme une base conceptuelle et mathématique destinée à êtredéveloppée progressivement. Il commence par rappeler les fondements du cadre relationneldiscret, puis introduit la langue comme modèle d’organisation hiérarchique. Il montreensuite comment les grandeurs émergentes peuvent être interprétées à partir de cetteanalogie. Enfn, il ouvre la voie à une formalisation mathématique plus rigoureuse, à desdéveloppements théoriques ultérieurs, et à une reconstruction plus complète des grandeursphysiques dans une perspective relationnelle.
Depuis plus de deux mille ans, la science cherche à comprendre le monde en identifantses objets fondamentaux. Les atomes, les particules, les molécules, les champs, les cellules, lesneurones, les symboles ou encore les données numériques sont considérés comme les briquesélémentaires à partir desquelles la réalité est décrite.Cette approche centrée sur les objets a conduit à des progrès scientifques extraordinaires.Elle a permis d’expliquer le mouvement des planètes, les réactions chimiques, les phénomènesélectromagnétiques, l’évolution biologique et le développement des technologies modernes.Pourtant, au fur et à mesure que nos connaissances se sont approfondies, une idée est apparuedans de nombreux domaines.Les propriétés les plus remarquables d’un système semblent souvent ne pas appartenir auxobjets eux-mêmes, mais aux relations qui les unissent.Cette observation apparaît en mathématiques, en physique, en biologie, dans le langage, dansles réseaux, dans les systèmes sociaux ainsi que dans l’intelligence artifcielle.Le présent ouvrage propose d’explorer une idée simple mais profonde :Les relations pourraient être plus fondamentales que les objets eux-mêmes.Autrement dit, les objets ne seraient pas les éléments premiers de la réalité. Ils constitueraientdes manifestations relativement stables d’organisations relationnelles plus profondes.Afn d’étudier cette hypothèse, nous introduirons progressivement un cadre mathématiquediscret fondé sur le groupe additif(nZ, +).Ce cadre servira de fl conducteur pour revisiter plusieurs domaines : les mathématiques,l’intelligence artifcielle, la physique quantique, la mesure, l’émergence et la notion même deréalité.L’objectif de ce livre n’est pas de remplacer les théories existantes, mais de proposer unenouvelle manière de les regarder à travers un même principe organisateur : la cohérence rela-tionnelle.
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.
Ouvrage publié grâce au mécénat du Centre National de la Recherche Scientifique, de Paris-Sciences-et-Lettres et du Collège de France. Cet ouvrage, issu de nombreuses années d’enseignements universitaires à divers niveaux, a été conçu afin de faciliter le premier contact avec la physique quantique et d’aider ensuite le lecteur à progresser continûment dans la compréhension de cette physique. Les deux premiers tomes, publiés il y a plus de 40 ans, sont devenus des classiques dans le monde entier, traduits dans de multiples langues. Ils se placent toutefois à un niveau intermédiaire et ont été complétés par un troisième tome d’un niveau plus avancé. L’ensemble est systématiquement fondé sur une approche progressive des problèmes, où aucune difficulté n’est passée sous silence et où chaque aspect du problème est discuté (en partant souvent d’un rappel classique). Cette volonté d’aller au fond des choses se concrétise dans la structure même de l’ouvrage, faite de deux textes distincts mais imbriqués : les « chapitres » et les « compléments ». Les chapitres présentent les idées générales et les notions de base. Chacun d’entre eux est suivi de plusieurs compléments, en nombre variable, qui illustrent les méthodes et concepts qui viennent d’être introduits ; les compléments sont des éléments indépendants dont le but est de proposer un large éventail d’applications et prolongements intéressants. Pour faciliter l’orientation du lecteur et lui permettre d’organiser ses lectures successives, un guide de lecture des compléments est proposé à la fin de chaque chapitre. Le tome II se situe à un niveau un peu plus élevé que le tome I, en abordant des problèmes plus délicats comme la théorie des collisions, le spin et les calculs des perturbations indépendante ou dépendante du temps. Il fait une première incursion dans l’étude des particules identiques. Dans ce tome, comme dans le précédent, toute notion théorique est immédiatement illustrée par des applications diverses présentées dans des compléments. Comme le tome I, il a bénéficié de quelques corrections mais il a également été augmenté : le chapitre XIII traite maintenant des perturbations aléatoires et un complément entier sur la relaxation y a été ajouté.
Ouvrage publie grâce au mecenat du Centre National de la Recherche Scientifique, de Paris-Sciences-et-Lettres et du College de France.
Cet ouvrage, issu de nombreuses annees d'enseignements universitaires a divers niveaux, a ete concu afin de faciliter le premier contact avec la physique quantique et d'aider ensuite le lecteur a progresser continument dans la comprehension de cette physique. Les deux premiers tomes, publies il y a plus de 40 ans, sont devenus des classiques dans le monde entier, traduits dans de multiples langues. Ils se placent toutefois a un niveau intermediaire et ont ete completes par un troisieme tome d'un niveau plus avance. L'ensemble est systematiquement fonde sur une approche progressive des problemes, ou aucune difficulte n'est passee sous silence et ou chaque aspect du probleme est discute (en partant souvent d'un rappel classique).Cette volonte d'aller au fond des choses se concretise dans la structure meme de l'ouvrage, faite de deux textes distincts mais imbriques : les « chapitres » et les « complements ». Les chapitres presentent les idees generales et les notions de base. Chacun d'entre eux est suivi de plusieurs complements, en nombre variable, qui illustrent les methodes et concepts qui viennent d'etre introduits ; les complements sont des elements independants dont le but est de proposer un large eventail d'applications et prolongements interessants. Pour faciliter l'orientation du lecteur et lui permettre d'organiser ses lectures successives, un guide de lecture des complements est propose a la fin de chaque chapitre.Le tome II se situe a un niveau un peu plus eleve que le tome I, en abordant des problemes plus delicats comme la theorie des collisions, le spin et les calculs des perturbations independante ou dependante du temps. Il fait une premiere incursion dans l'etude des particules identiques. Dans ce tome, comme dans le precedent, toute notion theorique est immediatement illustree par des applications diverses presentees dans des complements. Comme le tome I, il a beneficie de quelques corrections mais il a egalement ete augmente : le chapitre XIII traite maintenant des perturbations aleatoires et un complement entier sur la relaxation y a ete ajoute.
Ouvrage publié grâce au mécénat du Centre National de la Recherche Scientifique, de Paris-Sciences-et-Lettres et du Collège de France. Cet ouvrage, issu de nombreuses années d’enseignements universitaires à divers niveaux, a été conçu afin de faciliter le premier contact avec la physique quantique et d’aider ensuite le lecteur à progresser continûment dans la compréhension de cette physique. Les deux premiers tomes, publiés il y a plus de 40 ans, sont devenus des classiques dans le monde entier, traduits dans de multiples langues. Ils se placent toutefois à un niveau intermédiaire et ont été complétés par un troisième tome d’un niveau plus avancé. L’ensemble est systématiquement fondé sur une approche progressive des problèmes, où aucune difficulté n’est passée sous silence et où chaque aspect du problème est discuté (en partant souvent d’un rappel classique). Cette volonté d’aller au fond des choses se concrétise dans la structure même de l’ouvrage, faite de deux textes distincts mais imbriqués : les « chapitres » et les « compléments ». Les chapitres présentent les idées générales et les notions de base. Chacun d’entre eux est suivi de plusieurs compléments, en nombre variable, qui illustrent les méthodes et concepts qui viennent d’être introduits ; les compléments sont des éléments indépendants dont le but est de proposer un large éventail d’applications et prolongements intéressants. Pour faciliter l’orientation du lecteur et lui permettre d’organiser ses lectures successives, un guide de lecture des compléments est proposé à la fin de chaque chapitre. Le tome II se situe à un niveau un peu plus élevé que le tome I, en abordant des problèmes plus délicats comme la théorie des collisions, le spin et les calculs des perturbations indépendante ou dépendante du temps. Il fait une première incursion dans l’étude des particules identiques. Dans ce tome, comme dans le précédent, toute notion théorique est immédiatement illustrée par des applications diverses présentées dans des compléments. Comme le tome I, il a bénéficié de quelques corrections mais il a également été augmenté : le chapitre XIII traite maintenant des perturbations aléatoires et un complément entier sur la relaxation y a été ajouté. Un complément à la version papier est disponible gratuitement sur cette page, dans l'onglet 'Compléments'. La version ebook contient déjà ces éléments.
La physique quantique a sa part d'étrangeté par rapport à la physique classique. La quantification, l'indéterminisme, la superposition d'états, l'intrication, ne sont pas réputés avoir d'équivalents classiques. Nous apportons ici des éléments modifiant ces affirmations, et permettant d'entrevoir un point de vue unifié sur la physique quantique et la physique classique. Nous nous plaçons pour cela dans un cadre élargi quant à l'appréhension de l'espace et du temps. Les grandes lignes de la physique quantique sont généralement écrites dans un cadre d'espace-temps établi, comme l'est la physique classique. Dans nos travaux, dès le stade de la physique classique, les concepts eux-mêmes d'espace et de temps sont questionnés et construits en opposition l'un à l'autre, selon une analyse prolongeant la théorie de la relativité. Cette construction relève d'une épistémologie relationnelle : les objets de pensée ne sont pas saisis indépendamment les uns des autres et des conditions de leur observation dans l'espace et le temps. Nous devons nous poser la question de l'espace et du temps aussi du côté de la physique quantique. Un angle d'attaque est celui des relations d'indétermination d'Heisenberg, de rôle pivot dans sa construction : selon une épistémologie relationnelle elles révèlent tout autant une indétermination de l'espace et du temps. Des relations de facture semblable peuvent être dérivées du côté classique (nous les nommons relations d'a-certitude), où la transformation de Lorentz est pleinement impliquée. Sur la base des propositions précédentes, l'interprétation de la physique quantique doit être reprise. L'abandon du déterminisme, le hasard fondamental, ne sont pas l'apanage de la théorie quantique, mais propres à toute théorie physique pour laquelle les variables d'espace et de temps sont mal déterminées. La non-localité et la non-temporalité sont les autres noms de cette indétermination. La discrétisation, ou quantification, d'une grandeur peut se comprendre de façon relationnelle comme la faible probabilité, ou le faible étalement spatio-temporel, des valeurs sautées par rapport à l'étendue des valeurs observées. Une meilleure symétrie entre les variables d'espace et celles fondant le temps permet en théorie quantique de mettre ce dernier au même niveau que l'espace (formulation d'un opérateur temps et des relations connexes). Divers caractères des théories classique et quantique sont examinés (relations entre physique quantique et relativité générale ; possible quantification de l'espace et du temps dans un cadre classique). Il ne nous apparaît pas qu'une frontière infranchissable doive séparer ce que l'on dénomme classique et ce que l'on dénomme quantique en physique. Envisager ces théories en associant étroitement leur fonctionnement à la co-construction de l'espace et du temps les met sur le même plan. Le texte offre un cadre préliminaire et qualitatif comme base de futures recherches quantitatives.