Cette publication ne fait pas partie de la bibliothèque YouScribe
Elle est disponible uniquement à l'achat (la librairie de YouScribe)
Achetez pour : 14,99 € Lire un extrait

Téléchargement

Format(s) : PDF

avec DRM

Théorie déductive de la physique des particules

De
72 pages
La physique contemporaine s'est construite pas à pas, d'expériences en modèles mathématiques. Son expression dépend donc des principes mathématiques en cours et particulièrement de la logique.

C'est là qu'il fallait faire porter l'effort en se posant la question de savoir si la « Nature » obéit dans tous ces aspects à la logique binaire ou si celle-ci, bien adaptée à l'expérience immédiate du monde observable, est en fait insuffisante. C’est ce qu’on soupçonne en considérant les paradoxes de la physique quantique.

Il fallait une logique plus puissante, englobant la logique ordinaire comme un cas particulier, pour pouvoir penser un principe dont on pourrait déduire que la matière existe à l'état de particules et décrire avec exactitude ses propriétés fondamentales.

Les auteurs de cet ouvrage utilisent la logique quaternaire qu’ils ont décrite dans un ouvrage précédent (Fondements logiques de la physique) et qu’ils mettent en œuvre pour en déduire l’existence et la diversité structurelle des particules et en retrouver les propriétés découvertes expérimentalement (charge, masse et spin).

Ils ouvrent ainsi un nouveau champ d'exploration pour les théoriciens et les expérimentateurs, en offrant une solution logique au problème de l’énergie et de la masse « noires » ou même au problème crucial de la disruption dans les appareils de fusion atomique.

Voir plus Voir moins
Chapitre I
INSTRUMENTS DE PENSÉE
1. Questions L’histoire de la pensée et plus particulièrement l’histoire des sciences nous apprennent l’immense difficulté que nous rencontrons pour changer de paradigme. Ainsi toute notre culture est fondée depuis vingtcinq siècles sur l’usage de la logique binaire, qui fut et demeure une évidence intellectuelle, liée au langage. Depuis Aristote, et sans doute déjà bien avant lui, le discours sensé se construit sur le présupposé qu’une propo sition peut être vraie ou fausse. Toute discussion philoso phique ou scientifique porte sur la véracité des prémisses acceptées comme évidences ou bien mises en questions, puis sur la cohérence des raisonnements enchaînant les propositions les unes aux autres. La logique s’avère nécessaire à la mise en forme des éléments d’observation et à la discussion des théories explicatives qu’on essaye de produire pour comprendre ce qu’on a observé. Aucune expérience ne serait utile si elle n’était forma lisée en un langage. Aucun langage ne pourrait servir à la pensée et à sa communication à autrui s’il n’était réglé par une logique admise par les uns et les autres. Aussi la discussion porte depuis des siècles sur la validité des observations et sur celle des raisonnements. Mais, à notre grande surprise, la discussion ne porte pas sur la validité de la logique employée ; comme s’il était absolu ment évident que la logique aristotélicienne, perfection née en logique mathématique, était la seule possible.
9
Théorie déductive de la physique des particules
Il a fallu attendre les difficultés de la physique quantique et de son interprétation pour que la logique à deux valeurs (vraifaux) soit mise en question et qu’on essaie de construire des logiques alternatives à plusieurs valeurs de vérité, voire à une infinité de valeurs comme dans la logique floue. Mais, sembletil, une caractéristique de ces logiques n’a jamais été mise en question. En effet, s’il faut des « valeurs de vérité » pour construire une logique, il y faut aussi une opération qui fasse passer de l’une aux autres. Cette opération singulière est la négation. À notre connaissance, aucun examen n’a eu lieu qui posât la question : qu’estce que la négation ? Il est vrai que l’opération semble si universelle et si évidente qu’on peut difficilement poser cette question. C’est qu’on utilise la négation naturellement dans toutes les formes du langage, poétique, philosophique et scienti fique ! Sans elle, impossible de dire quoi que ce soit. En effet, la négation n’apparaît pas seulement explici tement avec les mots du type « non », « ne… pas », « a », « in » ; elle est présente dans la signification des mots substantifs. Par exemple, la négation est présente dans le mot « table ». Il suffit de demander ce qu’est une table et qu’on en donne la définition. Une table est « un objet possé dant un plateau horizontal porté par au moins un pied ». La définition décrit le point de similitude retenu pour constituer une classe d’objets désignée par le mot. Ainsi cet objetci est appelé « table » même s’il n’a pas la même dimension, la même matière ou la même forme que tel autre, à condition que ces objets répondent à la même similitude. Autrement dit, le mot désigne une classe d’appartenance. Cet objet « appartient » ou « n’appartient pas » à cette classe et peut ou non être nommé par le même mot.
10
Instruments de pensée
La négation binaire paraît ainsi constitutive de chaque substantif ! De même, l’axiomatique de la théorie des ensembles est fondée sur l’opérateur d’appartenancede telle façon qu’on puisse dire qu’un « élément » appartient ou non à tel ensemble. Or cette opération de négation n’est jamais définie sinon qu’elle est binaire, elle est posée telle quelle comme évidente. Mettre en cause le statut de la négation, c’est boule verser ipso facto tous les paradigmes connus et mettre en cause la sécurité intime de celui qui pense, parce que c’est mettre en cause le rapport du langage à la réalité. Bien sûr, ce rapport a été tant et plus examiné mais toujours, précisément, selon la logique binaire implicite à la pensée « naturelle ». Cependant, nous savons tous que le langage naturel est complexe et qu’il faut le simplifier pour construire un langage mathématique où les termes ne soient pas ambigus, ni polysémiques. Aussi bien ne réclamonsnous pas de l’expression ordinaire une précision dans le vocabu laire et une logique dans l’expression qui nous empêche raient d’être flous et d’exprimer des àpeuprès très perti nents dans le monde des sentiments ou des intuitions. En particulier, nous ne renonçons pas aux « images » qui sont des métaphores plus ou moins pertinentes mais très utiles pour se faire comprendre. Une « mer d’huile » ne s’est évidemment jamais vue mais tout le monde comprend l’image, surtout lorsqu’il faut résolument ramer pour suppléer le manque de vent ! En physique non plus on ne renonce pas aux « images » ni aux mots bouchetrou qui n’ont guère de signification. Ainsi on parle d’« ondes » électromagnétiques, grâce à une belle analogie avec les ondes provoquées par un choc sur une surface d’eau. Ou bien parleton de « quark »,
11
Théorie déductive de la physique des particules
mot sans signification mais qui désigne ces « quelques choses » qui composent le proton ou le neutron. Quant aux « bosons », ce sont des êtres fugitifs qui n’existent que pour nous permettre de parler de certaines interactions, au sein d’un discours convenu et qui pourraient fort bien n’être que des artifices de langage, pratiques un certain temps. La négation binaire gouvernant la pensée empêche de penser l’analogie qu’on renvoie à l’utilité des poètes ! Et de la même façon, elle empêche de comprendre pourquoi on ne peut localiser un électron autour du noyau de l’atome et elle oblige à construire un système de présence proba biliste. C’est que l’idée même de « lieu » présuppose un repère fictif dans lequel on peut être ici ou là, mais pas à deux ou trois endroits à la fois. La notion de localisation est binaire. Mais l’interaction électromagnétique estelle binaire ? On invente donc une autre idée, celle de « champ » (belle image !) « en tout point duquel » une force s’exerce. Du coup, on a un « en tout lieu », c’estàdire une locali sation généralisée, où les choses peuvent se produire. La notion d’espace soustend toutes ces notions et fournit l’occasion de celle de temps, qui sera « ce » qu’il faut pour passer d’un point à un autre. Bien sûr, on reconnaît là l’abstraction de l’expérience banale des choses dans notre environnement physique ordinaire. Et l’on perçoit facilement que, ne pouvant poser deux choses au même endroit, l’abstraction conduit au principe du tiers exclu : une proposition ne peut être vraie et fausse à la fois. La logique du discours s’appuie sur l’expérience physique ordinaire. Le problème se pose de savoir si toute réalité est descriptible ainsi. En effet, l’idée de « champ » estelle non contradictoire ? Elle oblige à penser l’espace indéfiniment divisible et à poser des infinis redoutables !
12
Instruments de pensée
Le cœur du problème s’énonce ainsi : la logique binaire comportant deux valeurs de vérité et une négation, munie d’un principe d’identité, d’un principe de noncontradic tion et du principe du tiers exclu, estelle suffisante pour la description du réel ? Ou bien existetil une logique plus vaste dont elle serait une simplification qui, elle, serait complète et noncontradictoire ?
2. Fondements logiques de la réalité Montrons que la logique binaire engendre des notions contradictoires. Reprenons la notion de « lieu » et celle de localisation, c’estàdire l’acte de l’observateur qui déter mine le lieu d’une chose. Il faut donc aussi savoir ce qu’est « une chose ». La notion de lieu naît de la possibilité de distinguer une chose d’une autre par un observateur et à l’occasion de communiquer cette distinction à autrui. Dans un désert où l’on ne voit rien d’autre que le sol, à perte de vue, il est impossible de dire où l’on est car rien ne peut caractériser un « lieu ». Et de fait, on ne se trouve nulle part ! Pouvoir dire par téléphone qu’on est perdu dans un désert, c’est transformer le désert en question en un lieu, parce que cela signifie qu’il y a autre chose que le désert. On a distin gué deux choses et l’observateur. Il y a une chose, « le désert », et ce qui permet de la constituer en « lieu », c’est la différence avec autre chose, « le nondésert »,par dite un observateur. Sans discuter des limites floues de ces domaines, on peut assimiler le premier à un ensemble A et le second à un ensemble nonA, car, si l’observateur O est dans le désert, on peut dire que O{nonA}, et s’il n’y est pas, on dira que O{A}. C’est en fait confondre l’observa teur avec sa position et faire de lui un « lieu » dans l’un ou l’autre domaine. Ce qui est réellement impossible, car il faudrait qu’un autre observateur, ou luimême en tant
13
Théorie déductive de la physique des particules
qu’il est autre chose qu’un point dans un domaine, puisse distinguer O pour pouvoir dire qu’il est ou non dans l’un ou l’autre domaines. La chose n’est pas son propre lieu. Comment l’observateur réel distinguetil deux domaines, ou deux choses ? Il faut qu’il puisse les compa rer et pour cela recevoir une double information. La première, qui rend les deux domaines comparables, c’est qu’ils appartiennent au même « univers », c’estàdire qu’il existe quelque similitude commune aux deux choses, similitude que nous noterons « s », et la seconde qui les rend différents, c’est une note spécifique à l’un et une note spécifique à l’autre. Il faut donc pour distinguer deux choses que l’une puisse s’appeler XY et l’autre YZ ; Y figurant les simili tudes et X et Z les notes spécifiques des choses. On peut dès lors distinguer A = XY et nonA = YZ. De plus, il faut que l’observateur se distingue des deux choses et qu’il ait donc le statut YT où Y est sa capacité à perce voir la similitude commune aux objets qu’il observe et T sa spécificité en tant qu’il appartient lui aussi à l’univers commun à A et nonA. On observe que l’observateur appartient formellement à nonA et à nonnonA, c’estàdire à (AnonA), qui est une situation impossible en logique binaire. Cela montre simplement que la distinction réelle de deux domaines par un observateur n’est pas descriptible par la logique binaire. Quelle logique, si elle existe, pourrait être cohérente avec la réalité du contraste ? En effet, il n’y a pas de « lieu » sans contraste dans un univers. On ne peut parler de contraste que pour un observa teur et celuici ne peut être absent de l’observation. En effet, il faut choisir quelque similitude et par là même mettre en évidence une différence. Les deux notions ne
14
Instruments de pensée
sont pas indépendantes l’une de l’autre. Le choix de la différence spécifique engendre une classe d’objets plutôt qu’une autre. Par exemple, nous observons le monde végétal, tout y possède la similitude d’être « vert », ce qui sert de différence par rapport au nonvégétal. Mainte nant nous choisissons de regarder la similitude « avoir un tronc ligneux et des branches », ce qui constitue la classe « arbre », et nous nous servons de cette similitude de la classe comme différence dans le monde végétal, alors il reste une autre classe « herbes », dont nous n’avons pas eu besoin de définir la similitude commune. Notons « s » une similitude et « d » une différence, s et d sont de fait liés mais ne peuvent être définis comme s = nond, car la logique binaire y serait en défaut comme on l’a vu plus haut. Notons que « s peut ne pas exister » par s, de même par d l’absence de cette différence. Alors un objet discernable est nécessairement décrit par la formule s d, exprimant le fait qu’il appartient à une classe déterminée par une simili tude et, de ce fait, distingué des autres classes sans cette similitude par d. Nous avons ipso facto trois autres possibilités, s d, s d, s d. C’estàdire des domaines où il n’y a pas de simili tude, ou pas de différence, ou ni l’une ni l’autre. Ce ne sont évidemment pas des domaines observables, puisque par définition on ne peut observer qu’un contraste, s d. Le domaine s d est l’ensemble des différences possibles dont il faut poser nécessairement l’une d’entre elles pour qu’il existe s d. C’est un domaine de raison, nécessaire pour l’observateur. Le domaine sd est celui de toutes les simili tudes dont on peut se servir pour construire des classes de similitudes, mais comme rien ne les différencie, elles forment un fonds commun de ce qui existe avant qu’on le discerne. C’est un réel physique inconnu potentiel. Quant au domaine s d, c’est celui où il n’y a ni objet
15
Théorie déductive de la physique des particules
observable, ni différence posée, ni similitude disponible. Il est la trace logique de l’observateur qui décide, qui ne se confond nullement avec son observation ni avec l’objet de son observation. Nous venons de montrer sur un exemple, qui concerne l’acte de connaissance humaine, une structure nécessaire pour décrire l’acte de connaissance. Elle est quaternaire, ayant quatre termes mais bien plus, elle fait paraître trois négations différentes. C’est la grande nouveauté par rapport à la logique binaire usuelle où il n’y a qu’une négation du type 0 – 1 et deux valeurs de vérité. Nous devons regarder la négation comme une fonction involutive sans point fixe, dont la forme la plus simple est évidemment la négation binaire. Mais nous avons ici quatre termes que nous notons 0 1 2 3. Et nous pouvons y définir l’identitéN=1 2 3)  (0 0 0 1 2 3 et trois négations telles que N(0 1 2 3) = 1 0 3 2 ;N(0 1 2 3) = 2 3 0 1 ;N(0 1 1 2 3 2 3) = 3 2 1 0. La négationNle double changement de s d entraîne 1 en s d et réciproquement, de façon simultanée avec le changement de s d en s d et réciproquement. Par contre, Nchange s d en s d et s d en s d. Enfin,Nchange s d en 2 3 s d et s d en s d. Les trois négations étant reliées entre elles parN.N=Ni j k (i, j, k, = 1, 2, 3). On constate qu’un même terme peut être nié de trois façons différentes et non plus que d’une seule façon.
Un nouveau problème se pose, qui était strictement caché dans la négation binaire. À savoir, les trois négations logiques ontelles une application dans la réalité ? Dans la mesure où l’on interprète que l’un des domaines est la triple négation des trois autres, certes ! Mais dans la
16
Instruments de pensée
mesure où l’on interprète la négation comme une trans formation, les choses ne vont pas de soi. En logique binaire, on peut toujours dire que la négation sur l’appartenance d’un domaine fait passer à l’apparte nance au domaine complémentaire. Avec la logique quaternaire, les choses sont plus complexes. En effet, prenons l’exemple de la connaissance par contraste. La décision de l’observateur n’est pas le domaine de similitude générale ni la chose discernée, ni la diffé rence posée à cet effet. La négationNpeutelle transfor 1 mer la décision de l’observateur en une similitude, non évidemment, mais il y a un effet de la décision qui active une similitude possible et rend l’objet observable tout en mettant en évidence la différence implicite, dans l’obser vation. Autrement dit, on peut passer de 0 à 1 à 2 à 3. Mais regardons la négationN, la décision de l’observateur ne 2 peut se transformer directement en l’objet observable, car précisément il faut d’abord que soit activée une similitude ad hoc. Nous devons en quelque sorte « interdire » cette négationN; nous verrons plus loin que l’autre transfor 2 mation due à cette négation doit aussi être interdite. Mais regardons la transformation que décriraitN. La décision 3 de l’observateur établirait une différence, transformant 3 en 0, sans similitude connexe : cela est derechef impos sible. Par contre, l’autre transformation parNà savoir de s d 3 en s d, c’estàdire changeant 2 en 1, est tout à fait possible puisque c’est elle qui rend l’objet observable. Nous voyons par là qu’une héminégationNest interdite pendant que 3 l’autre est permise. Regardons maintenant l’héminégation deN qui 2 transformerait s d en s d ; c’estàdire une similitude en différence. Ce serait pour le même acte d’observation une confusion complète qui empêcherait l’observation
17
Théorie déductive de la physique des particules
puisqu’il s’agit justement de faire jouer similitude et diffé rence. Si nous faisons le bilan des opérations permises et inter dites, nous constatons qu’il y a trois opérations permises et trois opérations interdites. Cela nous permet de définir la notion nouvelle de Quaternité. Une Quaternité est une structure à quatre éléments où s’exerce la logique quaternaire restreinte aux opérations de négationNet une héminégationN. 1 3 Si on nomme les quatre éléments A B C D, nous consta tons que les échanges ABCD et DCBA sont permis et tous les autres interdits. La notion de quaternité vient d’être établie sur l’exemple de l’acte de connaissance d’un objet sensible, observable, en tenant compte des nécessités de cette observation.
Ce concept s’applique également à l’existence d’une chose physique. Les éléments d’existence ne sont plus similitude et différence mais leurs équivalences existen tielles. Les choses sont quasiment évidentes : la chose observable existe « contingentement », c’estàdire pourrait ne pas exister ; la différence qui la rend obser vable est l’aspect nécessaire de l’existence, à savoir une loi d’ordre. La similitude du fonds indiscernable correspond à l’existence potentielle de l’objet et l’acte de décision de l’observateur correspond à ce qui fait exister l’objet. Ce dernier aspect de l’existence est la plupart du temps oublié, tout comme la décision implicite de l’observateur de déclarer une similitude valide créant ainsi la possibilité de l’observation est la plupart du temps oubliée.
La structure quaternaire de ce « qui existe » sera désor mais nommée « Quaternité de l’existence, Q ». Elle est formée de quatre domaines disjoints nonvides, concomi
18
Un pour Un
Permettre à tous d'accéder à la lecture
Pour chaque accès à la bibliothèque, YouScribe donne un accès à une personne dans le besoin