Marc Lachièze-Rey, Dunod
Physicien théoricien de grand renom, Marc Lachièze-Rey nous livre un ouvrage qu’il aurait pu intituler La physique en crise. Il nous y expose une analyse sans concessions des difficultés théoriques de la physique contemporaine à être conçue dans un ensemble structuré logique et cohérent. Comme il l’explique de façon convaincante, ces difficultés se concentrent essentiellement sur les concepts associés à l’énergie, à l’entropie, à l’information et au temps. Trois grandes parties de deux chapitres, chacune rythment l’ouvrage en exposant dans chacune d’elles et successivement la physique « classique » ou newtonienne, les relativités restreinte et générale, et enfin la mécanique quantique.
Les talents pédagogiques de l’auteur font merveille pour nous présenter dans la première partie la physique classique (gravitation, électromagnétisme, chimie…) et la thermodynamique qui avaient atteint à la fin du XIXe une très grande cohérence et une architecture d’ensemble très satisfaisante. Il n’y avait pas de « vilains canards » sauf les interrogations fondamentales sur le corps noir, la vitesse et la nature de la lumière. Et il y a encore, en ce corpus, tout ce qui permet, même pour nous au XXIe siècle, de percevoir de façon sensible un très grand part de notre monde.
Dès le début du XXe siècle, ce bel échafaudage reçoit deux violents coups de butoir en moins de 15 ans: les relativités, mêlant intimement les dimensions d’espace et de temps et rendant équivalentes la masse et l’énergie, conduisent à abandonner les visions antérieures de l’énergie et du temps. Elles brouillent le paysage mais heureusement cette nouvelle physique ne trouve sa peine justification qu’aux grandes échelles de la cosmologie et la mécanique classique reste une approximation de celle-ci dans le cas de notre environnement sensible. Malgré tout, la conciliation plus en détail des concepts d’énergie, d’entropie et de temps se heurte – comme expliqué dans cette deuxième partie – à de nombreuses difficultés théoriques où le lecteur – sans vraiment pouvoir comprendre – est amené à constater que les physiciens théoriciens sont à la peine en particulier dans les domaines des objets nouveaux de la cosmologie comme le modèle cosmologique standard, les trous « noirs », la matière noire et l’énergie noire.
Ce « trouble » de la physique est encore bien plus prégnant, lorsque le lecteur aborde la troisième partie traitant de la mécanique quantique. Celle-ci se révèle comme un série d’approches antinomiques, sans pouvoir se prévaloir d’une cohérence d’ensemble aux échelles de l’infiniment petit. On ne peut que constater l’efficacité dans les domaines restreints où ces approches sont appliquées sans comprendre pourquoi elles fonctionnent si bien ! Les choses se gâtent lorsque le physicien théoricien s’essaie à établir des ponts entre la mécanique quantique (le singulier est-il même pertinent ?) et la physique classique ou la physique relativiste alors que nombreux sont les objets d’expérience qui, tels les trous noirs, ne peuvent que mêler nécessairement les idées quantiques et relativistes alors que les concepts les plus malmenés entre les trois approches sont le temps, l’énergie et l’entropie. Dans cette dernière partie le paysage est suffisamment chaotique pour que le lecteur – qui ne manipule pas au quotidien les concepts physiques des mécaniques quantiques et relativistes – ne se sente que désemparé devant une communauté de physiciens théoriciens, non pas à court d’idées, mais à court d’une piste au bout de laquelle on pourrait voir surgir une lumière de cohérence.
Marc Lachièze-Rey, en excellent vulgarisateur, livre au lecteur un ouvrage d’une grande honnêteté quant aux limites de sa discipline. Cet ouvrage aurait pu s’intituler « la physique en crise ». Beaucoup d’interrogations se posent devant les difficultés théoriques de la physique contemporaine à être conçue dans un ensemble structuré logique et cohérent
