« Soyez confiants ; le monde est à ceux qui partent à sa conquête avec certitude et bonne humeur. » (André Maurois, 1927).





Deux jours après l’éclipse de lune (voir en fin d’article), ce dimanche 29 juillet 2018, la NASA fête son 60^e anniversaire. La NASA est l’acronyme de la National Aeronautics and Space Administration, fondée le 29 juillet 1958 par le Président Dwight Eisenhower aux États-Unis. Cette agence spatiale a employé en 2017 environ 17 500 personnes et son budget pour 2018 est près de 21 milliards de dollars.

Malgré ce budget "astronomique", ce n’est pas le premier consacré à l’Espace aux États-Unis puisque 27 milliards de dollars ont été consacrés en 2008 aux satellites militaires de télécommunications, météorologiques, etc. dans le budget du Ministère américain de la Défense, et d’autres agences américaines sont aussi fondées autour d’activités spatiales (le NRO : National Reconnaissance Office ; la NGA : National Geospatial-Intelligence Agency ; etc.).

Depuis une dizaine d’années, le budget de la NASA est de l’ordre du 0,5% du budget fédéral des États-Unis, ce qui est faible par rapport à ses débuts, et en particulier, les années 1960 (avec un sommet de presque 4,5% des dépenses fédérales en 1965, soit neuf fois plus que maintenant).

À l’origine, il y a eu la compétition entre les États-Unis et l’Union Soviétique au milieu des années 1950. Leurs objectifs, lancer un satellite artificiel, puis envoyer un homme dans l’Espace et plus généralement, explorer l’Espace. Cette compétition, pour une fois pacifique, a créé une saine émulation dans les domaines scientifiques et technologiques, et sans cette nécessité politique, il y aurait eu peu d’espoir qu’un pays au monde eût consacré un budget aussi gargantuesque pour la simple beauté du monde de la connaissance.

Les États-Unis ont raté deux rendez-vous historiques au profit de l’URSS : le lancement du premier satellite (Spoutnik fut lancé le 4 octobre 1957) et l’envoi du premier homme dans l’Espace (le cosmonaute Youri Gagarine dans Vostok-1survola la Terre le 12 janvier 1961). Les Américains n’ont envoyé leur premier satellite artificiel Explorer-1 que le 1^er février 1958. Le premier astronaute américain Alan Shepard fut envoyé autour de la Terre le 5 mai 1961, mais ce fut John Glenn qui fut le premier Américain à avoir fait le tour de la Terre le 20 février 1962. C’était donc pour rendre plus efficaces toutes les décisions du gouvernement américain dans le domaine spatial que ce dernier a créé la NASA.

Mais les batailles ambitieuses ne se gagnent jamais que par les moyens qu’on alloue pour elles. À ce titre, même si, initialement, les Présidents américains Dwight Eisenhower et son successeur démocrate John Kennedy n’étaient pas des farouches promoteurs de la conquête de l’Espace, ils ont compris tout le bénéfice géopolitique qu’ils pourraient en tirer face aux Soviétiques. Après le double échec (premier satellite et premier vol habité), John Kennedy a lancé le très ambitieux programme Apollo : marcher sur la Lune !



Son discours devant le Congrès au Capitole le 25 mai 1961 reste très connu : « Notre nation doit s’engager à faire atterrir l’homme sur la Lune et à le ramener sur Terre sain et sauf avant la fin de la décennie. ». Le 12 septembre 1962 à Houston, il a confirmé le programme : « Nous avons choisi d’aller sur la Lune au cours de cette décennie et d’accomplir d’autres choses encore, non pas parce que c’est facile, mais justement parce que c’est difficile. Parce que cet objectif servira à organiser et à offrir le meilleur de notre énergie et de notre savoir-faire, parce que c’est le défi que nous sommes prêts à relever, celui que nous refusons de remettre à plus tard, celui que nous avons la ferme intention de remporter, tout comme les autres. ».



Objectif Lune atteint en moins d’une décennie : les deux premiers hommes à avoir marché sur la Lune furent Neil Armstrong et Buzz Aldrin le 21 juillet 1969 (Apollo 11). C’était trop tard pour JFK et son frère Bob Kennedy, qui furent assassinés, mais leur père Joseph Kennedy Sr a pu le vivre avant de s’éteindre quelques mois plus tard (le 18 novembre 1969).



Ces missions Apollo sur la Lune furent sans nul doute la plus belle réussite de la NASA. Comment résumer tous ses programmes spatiaux depuis soixante ans ? Il est évidemment difficile d’être exhaustif et ce serait fastidieux. Je préfère alors parler de quelques émotions que j’ai pu ressentir personnellement dans cette conquête spatiale, car ces recherches, plus visibles que les recherches contre le cancer ou sur d’autres sujets, ont un fort potentiel à faire rêver. Et pas seulement de technologies. Mettre la tête dans les étoiles.

La NASA n’est évidemment pas la seule agence spatiale à avoir permis de grandes avancées dans le domaine spatial. La Russie évidemment a beaucoup contribué à une certaine époque, la Chine aussi, commence à s’équiper pour devenir une puissance spatiale autonome. L’Europe a fait beaucoup également, et l’une de ses dernières réussites a été la mission Rosetta, elle aussi très émouvante dans la capacité des êtres humains à envoyer des engins à une centaine de millions de kilomètres de chez eux avec une précision insoupçonnable.

L’une des innovations majeures apportées par la NASA dans les années 1980 fut la navette spatiale. Habituellement, les satellites et capsules habitées sont lancés par des fusées (appelées lanceurs) qui ne sont pas récupérables après le décollage. La navette spatiale, véhicule habité qui ressemblait assez bien aux véhicules intergalactiques de la science-fiction, avait été définie pour pouvoir rentrer sur Terre et être réutilisée lors d’une prochaine mission, faisant ainsi faire des économies substantielles. La première navette Columbia a décollé le 12 avril 1981, un décollage presque aussi émouvant que les exploits lunaires. Entre 1981 et 1986, à chaque nouveau décollage de navette, le téléspectateur pouvait presque être blasé, cela devait à peine moins ordinaire que le décollage d’un simple avion.



Mais le programme des navettes spatiales a subi deux explosions en plein vol, Challenger au décollage le 28 janvier 1986, et Columbia au retour dans l’atmosphère terrestre le 1^er février 2003. Finalement, il a été décidé d’arrêter le programme avec les navettes spatiales et de reprendre systématiquement la technologie "classique" des lanceurs. La 135^e et dernière mission avec une navette spatiale américaine a eu lieu le 21 juillet 2011 avec Atlantis.

Une autre émotion très forte, en forme de saga, une saga dont les épisodes ont été très espacés dans le temps qui ont formé une histoire extraordinaire, ce fut l’odyssée des sondes Voyager-2 et Voyager-1.



Lancée le 20 août 1977 par la fusée Titan-3-Centaur, la sonde Voyager-2 navigue dans l’Espace depuis une quarantaine d’années dans le Système solaire, émettant des images inédites de ses différentes planètes. Voyager-2 a survolé Jupiter le 9 juillet 1979, puis Saturne le 25 août 1981, Uranus le 24 janvier 1986, Neptune le 25 août 1989. Au 10 juillet 2018, la sonde était localisée à près de 17,7 milliards de kilomètres de la Terre. Quant à sa sœur jumelle, la sonde Voyager-1, lancée le 5 septembre 1977, elle a survolé Jupiter le 9 mars 1979, Saturne le 9 novembre 1980, et au 29 mars 2018, elle était distante de 21,1 milliards de kilomètres de la Terre. Voyager-1 a quitté l’héliosphère (la zone d’influence du Soleil) le 25 août 2012, tandis que Voyager-2 l’avait quittée le 29 août 2007. Les deux sondes ont encore quelques réserves énergétiques jusqu’en 2025, mais au-delà, elles continueront leur chemin sans pouvoir ni mesurer ni émettre de signal (dans 40 000 ans, elles passeront au voisinage d’une étoile de la constellation d’Andromède).



Je termine sur trois autres missions intéressantes d’exploration de planètes spécifiques. Le but est de comprendre la géologie de ces planètes ainsi que celle de leurs satellites, et d’essayer de repérer des éléments constitutifs de vie, comme de l’eau liquide, et d’autres matières organiques, etc.

La sonde Galileo, avec une collaboration allemande, lancée le 18 octobre 1989 par la navette Atlantis, a pour but d’observer Jupiter et ses satellites. Elle s’est placée en orbite jupitérienne le 7 décembre 1995.



La double sonde Cassini-Huygens, avec une collaboration européenne et italienne, lancée le 15 octobre 1997 par une fusée Titan-4-Centaur, a pour but d’observer Saturne et ses satellites. Elle s’est placée sur orbite saturnienne le 1^er juillet 2004 après avoir survolé Jupiter le 30 décembre 2000, et la sonde Huygens a "atterri" sur Titan le 14 janvier 2005.

Enfin, la sonde MSL (Mars Science Laboratory), lancée le 26 novembre 2011 par la fusée Atlas-5, a pour but d’observer Mars. Elle a fait "atterrir" le robot Curiosity le 6 août 2012 pour pouvoir explorer la surface martienne. Après cinq ans d’approche, le module a atteint la région souhaitée pour l’exploration.



La planète Mars est sans doute celle qui nous donnera le plus d’informations parce qu’elle est la plus proche et qu’on peut y lancer plus de sondes. La dernière révélation exceptionnelle sur Mars, qui n’a rien à voir avec la NASA, c’est la découverte annoncée il y a deux jours (dans "Science" le 25 juillet 2018) d’un lac d’eau permanente sous la surface martienne vers son pôle sud, observé par le radar Marsis de l’Agence spatiale italienne, mis en service le 4 juillet 2005 et issu de la sonde Mars Express, de l’Agence spatiale européenne, lancée le 2 juin 2003 par une fusée Soyouz, placée sur l’orbite martienne le 25 décembre 2003 (on peut télécharger cette publication ici).

La NASA, au même titre que les autres agences spatiales, notamment européenne et russe, concourt à découvrir une multitude de données spatiales, et à nous faire rêver par ces explorations émouvantes de ce que le petit humain croit être l’infiniment grand et qui n’est en fait qu’une mini-zone d’une obscure banlieue d’une petite galaxie…

« Les rêves naissent dans un esprit qui n’est pas tout à fait humain mais ressemblent plutôt à un murmure de la nature. » (Carl Jung, 1959).

NB. Et puisque j’évoque la planète Mars, elle sera en opposition ce vendredi 27 juillet 2018, en position la plus proche de la Terre depuis quinze ans, brillant d’un rouge incandescent dans la nuit du 27 au 28 juillet 2018, nuit de la pleine lune et de l’éclipse lunaire la plus longue du XXI^e siècle (103 minutes), visible notamment depuis la France. L’ombre de la Terre masquera la surface lunaire le 27 juillet 2018 de 21 heures 30 à 23 heures 13 (heure de Paris).


Aussi sur le blog.

Sylvain Rakotoarison (27 juillet 2018)
http://www.rakotoarison.eu


Pour aller plus loin :
La théorie de la Relativité générale d'Einstein encore vérifiée (publication du 29 juin 2018 à télécharger).
"Radar evidence of subglacial liquid water on Mars", R. Orosei et al., "Science" (publication du 25 juillet 2018 à télécharger).
Les 60 ans de la NASA.
Le dernier vol des navettes spatiales.
Rosetta : mission remplie !
Youri Gagarine.
Spoutnik.
Les petits humanoïdes de Roswell.
André Brahic.
Evry Schatzman.
Stéphane Hawking.
La relativité générale.
Max Planck.
Marie Curie.




http://rakotoarison.over-blog.com/article-sr-20180729-nasa.html

https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/vibrez-avec-la-nasa-ou-sans-206435

http://rakotoarison.canalblog.com/archives/2018/07/27/36589518.html


 

Un livre intéressant qui explique la compétition entre les USA et l'URSS dans la conquête spatiale entre 1945 et 1974 est disponible sur le site de la Nasa. Il est donc possible de le lire.

Titre : "Challenge to Apollo : The Soviet Union and the Space Race, 1945-1974".
Auteur : Asif A. Siddiqi.
Éditeur : Nasa, 2000.

Cliquer sur le lien pour télécharger le livre (fichier .pdf) :
http://history.nasa.gov/SP-4408pt1.pdf

Autre lien :
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20000088626.pdf

Pour en savoir plus :
http://rakotoarison.over-blog.com/article-sr-20180327-gagarine.html

SR

http://rakotoarison.over-blog.com/article-srb-20180325-course-espace.html


 

« Je n’ai jamais été capable de voir une séparation entre la science et la philosophie. D’ailleurs, dans des temps plus reculés, on parlait de philosophie naturelle [philosophia naturalis] et cette expression correspond parfaitement à la façon dont je conçois toute cette discipline. » ("Science, Order and Creativity", publié en 1987).




Ce mercredi 20 décembre 2017, on fête le centenaire de la naissance du physicien David Bohm, né en Pennsylvanie. De parents immigrés (Hongrois et Lituanien) mais Américain de naissance, il fut "ballotté" avec les remous de la guerre et de la guerre froide.

Après ses études secondaires en Pennsylvanie, il étudia la physique à partir de 1939 en Californie, au California Institute of Technlology, puis à l’Université de Berkeley. Il prépara une thèse de physique théorique qu’il a soutenue en 1946, et son directeur de thèse fut Robert Oppenheimer. Il fut happé par le projet Manhattan en 1942, à la demande d’Oppenheimer chargé de mobiliser le maximum de physiciens pour achever le développement de la bombe nucléaire, mais sa collaboration fut refusée pour la raison suivante.

En effet, parallèlement, David Bohm a adhéré au parti communiste américain en 1942, mais il le quitta rapidement plus par ennui que par opposition. L’étiquette communiste lui colla à la peau auprès des autorités américaines après la guerre.

Autre "tare", David Bohm, qui s’est consacré très studieusement à la physique quantique, refuse de séparer la discipline scientifique de la philosophie en général, mettant en danger la rigueur scientifique au profit de certaines spéculations philosophiques, ce qui a beaucoup nui à sa crédibilité.

Entre 1946 et 1949, David Bohm a un poste d’enseignant à la prestigieuse Université de Princeton où il fit la connaissance du physicien Albert Einstein qui l’a par la suite soutenu dans ses déboires américains. Les déboires ? Le "maccarthysme" le convoqua en mai 1949 dans sa chasse contre les communistes, mais il refusa de collaborer avec les autorités. Finalement, il fut acquitté en 1951 mais c’était déjà trop tard : l’Université refusa qu’il pénétrât sur le campus et son contrat ne fut pas renouvelé. Résultat, il devait quitter les États-Unis pour trouver du travail.

Grâce à la recommandation d’Einstein, David Bohm fut recruté à l’Université de Sao Paulo au Brésil, mais perdit sa nationalité américaine. Pour ne pas être apatride et pouvoir voyager, il a demandé la nationalité brésilienne. Il enseigna ensuite à Technion (qui est une grande université technologique : Israël Institute of Technology) de 1955 à 1957, puis, enfin, à l’Université de Londres où il a poursuivi et terminé sa carrière de physicien et de professeur de physique théorique. Il a ainsi obtenu la nationalité britannique, mais ne fut pas vraiment honoré durant sa carrière, seulement quelques années avant sa mort, à l’âge de 74 ans, le 27 octobre 1992, à Londres (membre de la Royal Society seulement en 1990).



David Bohm a jeté un pavé dans la "mare quantique" en 1952 (il avait alors 34 ans) avec deux publications dans la revue scientifique très rigoureuse "The Physical Review". Il a repris les travaux du physicien français Louis de Broglie sur la dualité de la matière onde/corpuscule. Dès 1927 à la Conférence Solvay, Louis de Broglie présenta en effet le concept d’une onde-pilote, qu’il avait imaginée dès 1924, qui "guiderait les particules et l’évolution de cette onde serait régie par l’équation de Schrödinger. Vu le faible écho en réaction de ses collègues, Louis de Broglie n’insista pas avec cette idée.

Avec le physicien britannique Basile Hiley, David Bohm imagina alors l’existence d’un "potentiel quantique" qui pourrait être un "potentiel d’information" qui supprimerait le caractère probabiliste de la physique quantique, et en 1975, il proposa même un "ensemble continu de l’univers entier".

Dans son livre "The Search for Meaning. The New Spirit in Science and Philosophy", publié en 1989, David Bohm fit l’analogie avec un avion sous pilotage automatique. Pour pouvoir fonctionner, l’avion reçoit des ondes radar qui lui indiquent l’état de son environnement. L’avion est un système avec sa propre énergie, mais sa trajectoire dépend des informations qu’il reçoit des ondes radar, qui ne véhiculent que peu d’énergie. Le potentiel quantique serait ainsi l’équivalent de ces ondes radar qui aideraient les particules quantiques à se déplacer.



Ce mélange de l’esprit et de la matière pourrait inquiéter certains scientifiques. Surtout que Basile Hiley est allé jusqu’à parler de "protoconscience" pour caractériser le "potentiel quantique", qui agit par l’information qu’il véhicule et pas par son amplitude, ce qui fait qu’il peut agir autant éloigné que rapproché. Ce que le physicien britannique David Peat (mort le 6 juin 2017) a analysé dans une approche holistique : « C’est pour cette raison que des objets lointains peuvent exercer une influence forte sur le mouvement de l’électron. ».

Le physicien belge Jean Bricmont résuma ainsi les conséquences sur l’interprétation de Copenhague, ultra-majoritaire dans la communauté scientifique : « Dans cette théorie, nul besoin de faire intervenir un "observateur" extérieur au système physique comme c’est le cas dans les présentations habituelles de la physique quantique (…). De plus, la théorie est parfaitement déterministe, contrairement à l’idée répandue selon laquelle la physique quantique aurait prouvé l’existence d’un "hasard intrinsèque" dans la Nature. » (juillet 2016).

Dans une autre communication, Jean Bricmont a donné un complément : « D’une part, non seulement [la théorie de Bohm] échappe à tous les théorèmes d’impossibilité sur les variables cachées, mais elle permet de comprendre intuitivement l’origine de ces théorèmes. Il n’y a pas de "variables cachées" dans cette théorie, autre que les positions. (…) La non-localité est, d’autre part, aussi facile à comprendre dans la théorie de Bohm. ».

Le physicien britannique Mike Towler de l’Université de Cambridge expliqua que ce fut une extrapolation de la théorie de Bohm qui amena le physicien irlandais John Steward Bell à formuler sa fameuse inégalité. John S. Bell, également mathématicien, proposa en effet un théorème mathématique pour pouvoir départager Bohr et Einstein sur l’existence ou pas de variables cachées. Les expériences (indépendantes) des physiciens John Clauser en Californie et Alain Aspect à Orsay ont  prouvé la non-localité, ce qui pourrait ainsi être perçu comme une validation de la théorie de Bohm et pas comme sa réfutation.

Tout a été fait pour que la théorie de Bohm ne fût pas discutée par la communauté scientifique, soit ignorée, soit assimilée à une théorie à variables cachées (ce qu’elle n’était pas). Cet ostracisme a sans doute plusieurs causes autres que scientifiques, l’une politique (son communisme originel, son éviction d’une université américaine, etc.), l’autre peut-être méthodologique (sa propension à vouloir aussi s’occuper de philosophie). Il fit même plusieurs entretiens filmés avec le philosophe ("théosophe") indien Jiddu Krishnamurti (1895-1986), qu’il rencontra et avec qui il sympathisa en 1960. David Bohm dialogua aussi avec le dalaï-lama.



Certes, les considérations politiques n’ont jamais été exclues de la réflexion scientifique et universitaire. Par exemple, en France, la physique quantique a mis un peu plus de temps qu’ailleurs à être enseignée aux étudiants dès le premier cycle car le principal physicien de cette discipline était proche des communistes (Paul Langevin, présent aux Conférences Solvay). Mais retard ne signifie pas censure.

Il est sans doute plus explicable que ce sont les "physiciens de l’interprétation de Copenhague" qui, peut-être par arrogance, justifiée par des résultats théoriques et expérimentaux particulièrement efficaces, ne voulaient pas remettre en cause leur propre spéculation.

L’un des physiciens les plus proches de David Bohm fut d’ailleurs John S. Bell, qui s’interrogea ainsi : « Pauli, Rosenfeld, et Heisenberg ne pouvaient guère produire de critique plus dévastatrice de la théorie de Bohm que de la dénoncer comme étant "métaphysique" et "idéologique" (…). Pourquoi l’image de l’onde-pilote est-elle ignorée dans les cours ? Ne devrait-elle pas être enseignée, non pas comme l’unique solution, mais comme un antidote à l’autosatisfaction dominante ? Pour montrer que le flou, la subjectivité, et l’indéterminisme, ne nous sont pas imposés de force par les faits expérimentaux, mais proviennent d’un choix théorique délibéré ? » ("Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics", 1987, cité par Wikipédia citant Jean Bricmont).

Nul doute que la théorie bohmienne restera encore pour longtemps une simple curiosité intellectuelle dans le grand musée épistémologique de la physique quantique, soigneusement rangée à côté des travaux de Bernard d’Espagnat et Olivier Costa de Beauregard.


Aussi sur le blog.

Sylvain Rakotoarison (19 décembre 2017)
http://www.rakotoarison.eu


Pour aller plus loin :
"David Bohm et les rapports entre science, politique et philosophie", article de Jean Bricmont dans "Science & pseudo-sciences" n°317 de juillet 2016.
David Bohm.
Marie Curie.
Le cinéma parlant.
Spoutnik.
Paul Painlevé.
Les petits humanoïdes de Roswell…
Jacques-Yves Cousteau.
La fécondation in vitro.
Robert Edwards.
Publications historiques pour comprendre l’expérience d’Alain Aspect (à télécharger).
Série documentaire de Brian Greene "La Magie du Cosmos" (2012).
Palais de la Découverte.
Roger Mari.
Olivier Costa de Beauregard.
Alain Aspect.
Stephen Hawking.
Trofim Lyssenko.
Rosetta, mission remplie !
Le dernier vol des navettes spatiales.
André Brahic.
Evry Schatzman.
Les embryons humains, matériau de recherche ?
Cellules souches, découverte révolutionnaire et éthique.
Ernst Mach.
Darwin vaincu ?
Jean-Marie Pelt.
Karl Popper.
Sigmung Freud.
Emmanuel Levinas.
Hannah Arendt.
Paul Ricœur.
Albert Einstein.
La relativité générale.
Bernard d’Espagnat.
Niels Bohr.
Paul Dirac.
François Jacob.
Maurice Allais.
Luc Montagnier.





http://rakotoarison.over-blog.com/article-sr-20171220-david-bohm.html

https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/david-bohm-le-vilain-petit-canard-199748

http://rakotoarison.canalblog.com/archives/2017/12/20/35962585.html


 

Une publication scientifique parue le 31 juillet 2017 pourrait remettre en cause les liens d'ascendance de l'homo sapiens. Des traces d'un bipède ont été découvertes en 2002 en Crète, près de Kissamos, par paléontologue polonais Gerard Gierlinski. Le bipède daterait de 5,7 millions d'années. On peut lire cette publication sur Internet.

"Possible hominin footprints from the late Miocene (c. 5.7 Ma) of Crete?"
par Gerard D. Gierlinski,Grzegorz Niedzwiedzki, Martin G. Lockley, Athanassios Athanassiou, Charalampos Fassoulas, Zofia Dubicka, Andrzej Boczarowskic, Matthew R. Bennett, Per Erik Ahlberg

Cliquer sur le lien pour télécharger la publi (fichier .pdf) :
http://ac.els-cdn.com/S001678781730113X/1-s2.0-S001678781730113X-main.pdf?_tid=00cdc16e-92f9-11e7-a180-00000aacb35d&acdnat=1504698561_ca16c0a5736ccd7f5dd39c0d82cdefdc


SR

http://rakotoarison.over-blog.com/article-srb-20170831-publi-bipede-crete.html



 

« Dans toutes ces expériences, si on ne sait pas être blasé, la première réaction est toujours l’étonnement. Mais ensuite, il y a un deuxième sentiment que j’espère vous avoir fait partager : c’est l’émerveillement devant la subtilité de ces phénomènes, et devant la puissance de cette mécanique quantique qui permet non seulement de les décrire, mais aussi, après quatre-vingts ans de bons et loyaux services, de toujours en découvrir de nouveaux. » (Alain Aspect, à Paris le 17 juin 2002).




C’est ce jeudi 15 juin 2017 que le physicien français Alain Aspect a 70 ans. Par les hasards de la chronologie, il est né exactement dix ans après Michèle Cotta et vingt ans après Hugo Pratt. Pour moi, Alain Aspect est un véritable héros national, qui a contribué mille térafois plus au prestige national de la France que les prétendus "patriotes" de pacotille qui profitent du système en ramassant la colère populaire et qui n’ont jamais rien apporté de constructif à la France, mandats électifs après mandats électifs.

Alain Aspect est ce qu’on pourrait appeler un chercheur qui a trouvé, un physicien qui a réussi une brillante carrière, puisqu’il a obtenu jusqu’à la récompense la plus honorable pour un scientifique en France, à savoir la Médaille d’or du CNRS qu’il a reçue le 9 novembre 2005 et d’autres hautes récompenses internationales, comme le Prix Wolf reçu à Tel-Aviv le 13 mai 2010 des mains de Shimon Pérès. Il fait partie régulièrement des "nobélisables", et la France est très bien classée dans ce domaine puisqu’elle obtient un Prix Nobel de Physique en moyenne tous les cinq ans ces dernières décennies.

Normalien, agrégé de physique en 1969 avec un DEA en optique en 1968 (à Paris-Orsay) et une thèse de 3^e cycle soutenue en 1971 à Orsay (sur la spectroscopie par holographie), docteur d’État en 1983 (après avoir passé trois ans en coopération à Yaoundé, au Cameroun, entre 1971 et 1974), professeur à Normale Sup. Cachan, puis Polytechnique, il travailla ensuite dans l’équipe de recherche de Claude Cohen-Tannoudji (Prix Nobel 1997) sur le refroidissement laser des atomes, puis en 1992, il fut nommé directeur de recherches au CNRS à l’Institut d’Optique, à Palaiseau (jusqu’en 2012) et y a créé un groupe d’optique atomique quantique où il travailla sur la rugosité d’une surface à l’échelle du dixième de nanomètre, et sur les condensats de Bose-Einstein. Élu correspondant le 25 avril 1994, il fut élu membre de l’Académie des sciences le 5 novembre 2001 à la section Physique.



Le 10 mai 2012 à Berne, Alain Aspect a été récompensé par la Médaille Albert-Einstein (autres récipiendaires notamment : Stephen Hawking en 1979, Friedrich Traugott Wahlen en 1982, Rudolf Ludwig Mössbauer en 1986, John Wheeler en 1988, Roger Penrose en 1990, Thibault Damour en 1996, Hubert Reeves en 2001, Kip Thorne en 2009, Roy Kerr en 2013, Charles Misner en 2015, etc.).

Le 15 novembre 2013 à Berne, Alain Aspect a aussi reçu le Prix Balzan qui récompense non seulement la science et la culture mais aussi les actions humanitaires (en ce sens, ce n’est pas un prix scientifique en tant que tel), et parmi les autres lauréats, on y trouve notamment Jean XXIII (1962), Mère Térésa (1978), Ernest Labrousse (1979), Jean Piaget (1979), Jorge Luis Borges (1980), Jean-Baptiste Duroselle (1982), Jean-Pierre Serre (1985), René Étiemble (1988), Emmanuel Lévinas (1989), l’Abbé Pierre (1991), György Ligeti (1991), Yves Bonnefoy (1995), Paul Ricœur (1999), Claude Lorius (2001), Jean-Pierre Changeux (2001), Marc Fumaroli (2001), Dominique Schnapper (2002), Xavier Le Pichon (2002), Serge Moscovici (2003), etc.



La carrière d’Alain Aspect est "classique" (néanmoins prestigieuse), mais le sujet de ses travaux est peu "classique" puisqu’il concerne la physique quantique. Il a posé une pierre essentielle à la construction de celle-ci à la fin des années 1970 et au début des années 1980 avec ce qu’on appelle désormais "l’expérience d’Aspect".

Je vais tenter d’exposer rapidement, clairement et le plus simplifié possible de quoi il s’agit. Que les lecteurs puristes et rigoureux me pardonnent donc les raccourcis, les courts-circuits de la pensée, les simplifications honteuses car il s’agit d’une discipline intellectuellement subtile et surtout étonnante, aux équations peu abordables aux "profanes" mais dont l’interprétation concerne, à mon sens, tout citoyen correctement équipé de deux lobes cérébraux s’intéressant à l’épistémologie et plus généralement, à la philosophie.

C’est à cause de cette entrée au cœur de la philosophie moderne que même les "profanes" (finalement, je n’aime pas trop ce mot qui laisse croire que la science est une secte réservée à des "initiés", or personne n’est exclu d’étudier pendant une demi-dizaine d‘années les équations de la physique quantique) ont voulu la comprendre, à l’instar du grand penseur de la complexité qu’est Edgar Morin. Le risque évidemment est qu’elle tombe également entre des mains de charlatans, plus ou moins volontaires, plus ou moins assumés, qui, au mieux, n’ont rien compris et au pire, la manipulent pour vendre leur camelote (le mot "quantique" fait joli dans les brochures ésotériques).

La physique quantique s’est construite pas à pas, d’abord par fragments jusqu’à des essais de théories globalisantes. En très synthétique, on peut dire que deux branches ont révolutionné la physique qui se voulait déterministe de la fin du XIX^e siècle et qui reposait sur la mécanique de Newton et l’électromagnétisme de Maxwell : la physique quantique qui, comme son nom l’indique ("quantum") décrit un environnement discontinu (en énergie) dans l’infiniment petit (celui des particules élémentaires qui sont à la fois onde et corpuscule) et la relativité qui repose sur une notion "osée" de l’espace-temps et de la gravitation dans l’infiniment grand.

Dans ces deux aventures scientifiques de la première moitié du XX^e siiècle, Albert Einstein a été un acteur inégalable. C’est lui qui a proposé la révolution de la relativité (en reprenant des travaux antérieurs, dont ceux d’Henri Poincaré) et qui a contribué de deux manières déterminantes à la rapide construction de la théorie quantique : d’une part, en "découvrant" l’effet photo-électrique (qui lui a valu son Nobel) et d’autre part, en émettant pendant des décennies des critiques très constructives contre les idées de ses collègues "quanticiens".

Le principal front ouvert par Einstein fut paradoxalement philosophique et pas scientifique. Sans être croyant (il se disait athée), Einstein a lâché sa célèbre formule : « Dieu ne joue pas aux dés. ». Histoire de résumer que la tournure probabiliste de la théorie quantique ne le satisfaisait pas du tout.

En effet, en raison de l’indétermination de Heisenberg, la théorie quantique a "décrété" qu’on ne pourrait jamais mesurer précisément à la fois la position et la vitesse d’une particule. Le seul fait de vouloir la mesurer perturberait la réalité. Il s’en est donc suivi que les équations ne pouvaient fournir ces informations que de manière probabiliste. Que l’électron est probablement à cet endroit-ci, mais il pourrait très bien être à cet endroit-là. C’est la notion (compliquée) d’orbitale électronique. Cela révolutionne la pensée scientifique car cela casse tout déterminisme.



Einstein a alors proposé le 25 mars 1935 (dans un article célèbre : "Can quantum-mechanical decription of physical reality be considered complete ?" publié le 15 mai 1935 dans "Physical Review") une expérience de la pensée, le paradoxe EPR. Il y a une incohérence avec les trois éléments suivants : la limite infranchissable de la vitesse de la lumière, l’absence de variable cachée locale (la non-localité), et l’indépendance entre deux particules éloignées. Avec ce paradoxe, il a introduit le concept de particules intriquées.

En travaillant avec d’autres physiciens (Boris Podolsky et Nathan Rosen), Einstein a donc émis une hypothèse, venue d’une intuition, et on sait que ses intuitions ont été parfois très fécondes : si les équations "actuelles" ("actuelles" se réfère à l’époque d’Einstein mais elles n’ont pas beaucoup "bougé" depuis plus de soixante ans) sont obligées d’utiliser des probabilités, c’est parce qu’il "nous" manque (le "nous" se rapporte à l’humanité) des paramètres que nous n’avons pas encore pris en compte. C’est la théorie des "variables locales cachées". Avec des variables supplémentaires, les équations redeviendraient déterministes et tout rentrerait "dans l’ordre". Comme s’il nous manquait un pan de la réalité physique que nous n’aurions pas encore pris en compte. En clair, comme si la théorie quantique "actuelle" était incomplète, que sa forme "actuelle" n’était que transitoire en attendant "mieux".

À cela, la grande majorité des physiciens du temps d’Einstein a répondu selon l’interprétation formulée par l’école de Copenhague. Pourquoi Copenhague ? Parce que ce fut dans cette ville qu’a travaillé probablement le plus grand savant de tous les temps, Niels Bohr. Bohr admettait bien sûr l’insatisfaction d’Einstein mais répliquait que la théorie telle que formulée avec des probabilités avait un intérêt : elle fonctionnait. C’est ainsi qu’on a inventé le laser, l’imagerie par résonance magnétique, les fibres optiques, les transistors, les circuits intégrés, les ordinateurs, etc. L’école de Copenhague est une école d’abord pragmatique. Sans illusion d’ailleurs, car les théories sont toujours un jour ou l’autre remises en cause, dans l’histoire, ou reformulées, affinées, précisées. Ce qui compte, finalement, c’est que le principe d’inséparabilité des particules : des particules intriquées le restent tout le temps, même éloignées, même lorsqu’elles ne sont plus en capacité de communiuer.

Werner Heisenberg a ainsi constaté : « Il est très important de se rendre compte que notre objet a forcément été en contact avec les autres parties du monde, à savoir les conditions expérimentales, l’appareil de mesure, etc., avant l’observation et, au minimum, pendant l’observation. Cela signifie que l’équation du mouvement pour la fonction de probabilité contient maintenant l’influence de l’interaction avec le dispositif de mesure. Cette influence introduit un nouvel élément d’indétermination (…). La transition du "possible" au "réel" lors de la [réduction du paquet d’onde] a lieu pendant l’acte d’observer. » (1971).

Je reformule le débat. D’un côté, il y a Einstein qui dit que si l’on ne connaît pas exactement l’état d’une particule, c’est parce que les moyens de mesures ne le peuvent pas, mais que cet état est déjà déterminé. De l’autre côté, il y a Bohr qui explique que tant qu’on n’a pas mesuré la réalité, cette réalité n’existe pas, l’état de la particule n’est pas déterminé et reste probabiliste.

Le problème avec ce débat intellectuel, c’est qu’il n’y avait pas matière à départager par l’expérience, seule procédure correcte dans la démarche scientifique : émettre une théorie et la valider ou l’invalider par l’expérience (ce n’est pas si évident que cela, nous a dit Karl Popper, mais cela permet au moins d’évacuer toutes les théories fumeuses).



Il n’y avait pas matière à départager jusqu’à ce que le physicien théoricien irlandais John Stewart Bell, également mathématicien (comme d’autres physiciens, par exemple Paul Dirac), a proposé ses (fameuses) inégalités de Bell pour "s’opposer" à l’interprétation de Copenhague dans un article soumis le 4 novembre 1964 à "Physics" ("On the Einstein Podolsky Rosen paradox"). Il s’agit d’un théorème dans le domaine de la théorie des groupes que je me garderai d’exposer ici. Disons seulement que ces inégalités tracent une frontière mesurable entre un comportement classique et un comportement quantique de deux particules dans un état quantique "intriqué", c’est-à-dire "enchevêtré" ou encore "corrélé", ce qui a permis d’envisager de concevoir une expérience qui n’était pas qu’une expérience de la pensée (comme le chat de Schrödinger) mais une véritable expérience matérielle, réelle, palpable, mesurable.

Ce qui est intéressant, c’est que les physiciens qui ont voulu travailler sur ce sujet étaient d’abord motivés par la volonté de donner raison à Einstein. John Bell, par ailleurs, était fasciné par les jumeaux et la capacité qu’ils ont, même éloignés, de réagir pareillement.

Des premières expériences ont été réalisées en 1971 et 1976 par John F. Clauser et Ed Fry sur un schéma proposé par John F. Clauser, Michael Horne, Abner Shimony et Richard Holt le 4 août 1969 ("Proposed experiment to test local hidden-variable theories" publié le 13 octobre 1969 dans "Physical Review Letters"). John F. Clauser était alors un étudiant et en révisant ses cours avant ses examens, il avait découvert, fasciné, la publication de John S. Bell. Embauché pour préparer un doctorat, le thésard, voulant démontrer qu’Einstein avait raison car lui-même ne comprenait rien à la physique quantique, a donc réalisé les premières expériences qui, à son grand étonnement, ont plutôt validé l’interprétation de Copenhague.



J’écris "plutôt" car ce n’était pas avec le schéma idéal de John S. Bell : « Ce dernier avait souligné l’importance d’une expérience dans laquelle on pourrait modifier au dernier moment la grandeur mesurée sur chacune des particules. On interdirait ainsi toute forme de communication directe entre elles, sauf à accepter une interaction plus rapide que la lumière, ce qui est interdit par le postulat de base de la relativité d’Einstein. » (Alain Aspect, le 15 novembre 2013).

Le 2 décembre 1975, Alain Aspect a proposé une méthode expérimentale sophistiquée pour savoir si les inégalités de Bell seraient violées ou pas ("Proposed experiment to test the nonseparability of quantum mechanics" publié le 15 octobre 1976 dans "Physical Review") : « Je proposai en 1975 un schéma expérimental permettant de modifier l’orientation d’un polariseur en quelques milliardièmes de second, afin de répondre à cette exigence. » (15 novembre 2013).



Petite parenthèse sur les dates : un article de 1976 pour répondre à un article de 1935. Il y a exactement le même temps écoulé depuis, entre 1976 et 2017 qu’entre 1935 et 1976. Une quarantaine d’années, cela peut paraître très long, à l’échelle d’une carrière de scientifique, mais à l’échelle de l’histoire des sciences, c’est très court !

Si ces inégalités étaient validées, cela signifierait que la théorie quantique serait incomplète et qu’il faudrait imaginer de la compléter par des variables locales. Si au contraire, elles étaient violées, cela prouverait le principe de non-localité et confirmerait l’interprétation de Copenhague.



Pour son doctorat d’État, encouragé par Olivier Costa de Beauregard et Christian Imbert, Alain Aspect a donc conçu et réalisé les premières expériences de non-séparabilité entre 1976 et 1985. Il fut aidé de deux ingénieurs, Gérard Roger et André Villing, et fut rejoint par deux étudiants, Philippe Grangier et Jean Dalibard.

Les premiers résultats ont été annoncés le 12 juillet 1982 dans "Physical Review Letters" par un article soumis le 30 décembre 1981 par Alain Aspect : "Experimental realization of Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm Gedankenexperiment : a new violation of Bell’s inequalities".

Alain Aspect a raconté par la suite : « Le résultat fut sans appel : la violation indiscutable des inégalités de Bell montra qu’il est impossible d’interpréter le parallélisme des comportements des photons intriqués comme on le fait pour les jumeaux humains, dont les patrimoines génétiques identiques permettent d’expliquer les corrélations entre les caractères physiques comme la couleur des yeux, ou les profils médicaux. Les photons intriqués ne sont pas deux systèmes distincts portant deux copies identiques d’un ensemble de paramètres, dont la connaissance serait suffisante pour expliquer les corrélations. Une paire de photons intriqués doit en fait être considérée comme un système unique, inséparable, décrit par un état quantique global, impossible à factoriser en deux états relatifs à chacun des deux photons. Cette inséparabilité se manifeste même si les deux photons sont très éloignés l’un de l’autre, et même si (…) aucune interaction ne peut se propager entre eux à une vitesse inférieure ou égale à celle de la lumière. » (17 juin 2002).

L’éloignement fut de 10 mètres dans les premières expériences en 1982 mais d’autres expériences ont été refaites avec des fibres optiques avec des distances de plusieurs dizaines de kilomètres !

Étienne Klein a donné une analogie très amoureuse de cette si étrange non-séparabilité des particules intriquées : « Deux cœurs qui ont interagi dans le passé ne peuvent plus être considérés de la même manière que s’ils ne s’étaient jamais rencontrés. Marqués à jamais par leur rencontre, ils forment un tout inséparable. ».

La conséquence est philosophiquement affolante : cela signifie que deux particules intriquées le sont "pour la vie", même si elles ne peuvent plus avoir d’interaction entre elles. Et la déduction logique, ce serait soit abandonner la notion de vitesse limite (celle de la lumière), en imaginant que des signaux auraient pu aller encore plus vite que la lumière pour échanger entre les deux particules, mais cette hypothèse irait à l’encontre de toute la science développée depuis un siècle, soit qu’il existerait dans la matière une préservation d’une information, de son passé historique…

On peut donc comprendre pourquoi une telle théorie, désormais validée par l’expérience, a fasciné de très nombreux scientifiques et même bien au-delà et a pu faire éclore certaines spéculations comme la rétro-causalité.



Mais au-delà de ces réflexions purement intellectuelles ou philosophiques, des applications concrètes ont pu provenir de ces expériences d’Alain Aspect qui considère qu’il a touché du doigt la seconde révolution quantique : « Il semblait donc, comme on le dit parfois un peu trop vite, que ces expériences avaient clos la question en donnant raison à Bohr contre Einstein. Mais le domaine allait rebondir, suite à une remarque d’une fécondité extraordinaire : la violation des inégalités de Bell montre que l’intrication quantique, découverte par Einstein et Schödinger, est un concept tellement révolutionnaire que l’on peut penser à l’utiliser pour résoudre de façon inédite des problèmes hors de portée de nos ordinateurs classiques. Souvenons-nous que le concept de dualité onde-particule, au début du XX^e siècle, avait été à la base de la première révolution quantique, en permettant une compréhension profonde de la structure de la matière, et en conduisant à l’invention du transistor, des circuits imprimés, du laser. ».

En particulier dans le domaine de la cryptographie quantique, on pourrait utiliser les propriétés loufoques de la matière pour assurer la confidentialité des informations : « Toute l’idée est que vous allez envoyer une information à votre partenaire, avec le moyen de vérifier que personne ne l’a scrutée en passant. Si quelqu’un l’a regardée, vous saurez qu’il ne faut pas l’utiliser. Mais dans ce cas, tout n’est pas perdu puisque vous n’envoyez pas l’information elle-même mais une clef. Donc, si la clef a été interceptée, vous ne l’utilisez pas et vous en renvoyez une autre jusqu’à ce qu’une clef arrive sans que personne n’ait pu en faire la copie. Chaque clef ne sert qu’une fois. Donc, le problème est ramené au fait de distribuer des clefs identiques. Mais là, au moment où vous le faites, vous vous assurez que personne ne l’a interceptée. Et si c’est bien le cas, vous pouvez annoncer, sur un canal parfaitement public, comme une radio : Ok, cette clef marche, on peut échanger l’information. C’est là toute l’idée de la cryptographie quantique. Ce n’est pas une technologie inviolable. Mais si elle est violée, vous le savez obligatoirement et vous pouvez y remédier. » (Alain Aspect, sur France Info le 10 mars 2010).

D’autres applications de l’intrication quantique sont possibles, en particulier la téléportation quantique de matière qui semblerait être un domaine en pleine expansion.

Pour comprendre ces expériences d’Alain Aspect sur des particules intriquées, je conseille au lecteur de regarder la troisième partie de la série "La Magie du Cosmos" proposée par le physicien Brian Greene et diffusée sur Arte en novembre 2012 (documentaire issu de son livre au même titre publié en 2004).







C’est pour sa contribution historique dans l’histoire de la physique quantique que j’ai qualifié Alain Aspect au début de cet article de héros national. En fait, il est même un héros mondial, car la science n’a évidemment aucune frontière nationale, et ce serait bien que ceux qui ont l’habitude de dénigrer la richesse de la France puisse de temps en temps se rappeler que la France est avant tout faite de trésors. Et l’expérience d’Aspect en est un très précieux.


Aussi sur le blog.

Sylvain Rakotoarison (15 juin 2017)
http://www.rakotoarison.eu


Pour aller plus loin :
Publications historiques pour comprendre l’expérience d’Alain Aspect (à télécharger).
Série documentaire de Brian Greene "La Magie du Cosmos" (2012).
Palais de la Découverte.
Roger Mari.
Olivier Costa de Beauregard.
Alain Aspect.
Stephen Hawking.
Trofim Lyssenko.
Rosetta, mission remplie !
Le dernier vol des navettes spatiales.
André Brahic.
Evry Schatzman.
Les embryons humains, matériau de recherche ?
Cellules souches, découverte révolutionnaire et éthique.
Ernst Mach.
Darwin vaincu ?
Jean-Marie Pelt.
Karl Popper.
Sigmung Freud.
Emmanuel Levinas.
Hannah Arendt.
Paul Ricœur.
Albert Einstein.
La relativité générale.
Bernard d’Espagnat.
Niels Bohr.
Paul Dirac.
François Jacob.
Maurice Allais.
Luc Montagnier.





http://rakotoarison.over-blog.com/article-sr-20170615-alain-aspect.html

http://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/alain-aspect-acteur-de-la-seconde-194139

http://rakotoarison.canalblog.com/archives/2017/06/15/35380808.html