Révision des fondements de la mécanique quantique et de la gravitation

Raoul Charreton

Description

Ce livre s'adresse à un public cultivé s'intéressant au développement de la science. Son objet d'étude n'est pas la découverte du théorème mathématique dont la vérité s'impose à chacun mais la révision des fondements de la mécanique quantique et de la gravitation suggérée par ce théorème : un retour du déterminisme, une interprétation nouvelle du spin, une explication des interférences, etc.

Informations

• Publié par: L'Harmattan
• Date de parution: 01 novembre 2009
• Nombre de lectures: 54
• EAN13: 9782336260501
• Langue: Français

Extrait

Révision des fondements de la mécanique quantique et de la gravitation

Raoul Charreton
Sommaire
Page de titre Page de Copyright 0.1 Avant-propos Chapitre 1 - Une application du théorème fondateur Chapitre 2 - Révision des fondements de la mécanique quantique Chapitre 3 - La gravitation sans interaction gravitationnelle Chapitre 4 - La petite histoire des sciences Chapitre 5 - Le théorème fondateur Chapitre 6 - Extensions du théorème fondateur références bibliographiques index des noms - Index
© L’Harmattan, 2009
5-7, rue de l’Ecole polytechnique ; 75005 Paris
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9782296099081
EAN : 9782296099081
...c’est bien plus la coutume et l’exemple qui nous persuadent qu’aucune connaissance certaine, et que néanmoins la pluralité des voix n’est pas une preuve qui vaille rien pour les vérités un peu malaisées à découvrir, à cause qu’il est bien plus vraisemblable qu’un homme seul les ait rencontrées que tout un peuple, ..., je me trouvai comme contraint d’entreprendre moi-même de me conduire.
Descartes, Discours de la méthode
0.1 Avant-propos
Le titre de cet ouvrage témoigne d’une grande ambition qui ne peut s’expliquer que par une découverte importante. Il s’agit d’un théorème mathématique dont la vérité s’impose à tout un chacun. Il a été publié aux Comptes Rendus de l’Académie des Sciences sous le titre “Une loi limite pour les marches aléatoires avec des applications physiques” .
J’ai rassemblé dans cet ouvrage, six mémoires :
Le premier est l’application physique la plus simple de ce théorème et elle suggère un révision des fondements de la mécanique quantique.
Le second, plus développé, est un exposé de cette révision.
Le troisième mémoire est relatif à l’une des conséquences majeures de la révision suggérée par le théorème fondateur : l’interaction gravitationnelle n’existe pas. L’absence d’interaction gravitationnelle rejoint une proposition extraordinaire faite en 1905 par H. Poincaré en vue de construire une théorie de la gravitation conforme au principe de relativité. Selon cette proposition de Poincaré, la vitesse de propagation, relativiste, d’une influence gravitationnelle, pourrait être quelconque, éventuellement infinie comme dans la théorie de Newton, éventuellement négative. Ce que suggère le théorème, c’est que l’interaction gravitationnelle n’existe pas, ainsi, rien ne se propage à cette vitesse de sorte que la proposition de Poincaré devient réaliste et va sortir de l’oubli. J’avais abordé ce sujet dans un mémoire antérieur et le troisième mémoire que je propose aujourd’hui repose en majeure partie sur ce mémoire antérieur. J’explique en détail quelle est l’interprétation physique d’une vitesse de propagation des effets gravitationnels, à la fois négative et relativiste.
Le quatrième mémoire regroupe des réflexions diverses sur ce qui semble assuré dans cette révision de la physique et sur ce qui l’est moins, sur les difficultés d’un changement de paradigme, sur les ressorts de la découverte en mathématique, sur les arbitrages entre une culture générale et des connaissances de spécialistes. Mon statut me permet d’aborder ces sujets qui sont importants, mais pratiquement interdits à la plupart des scientifiques.
Le cinquième mémoire est l’exposé du résultat mathématique avec les démonstrations détaillées, lesquelles sont trop longues pour figurer aux Comptes Rendus.
Je dois beaucoup à Paul Deheuvels pour la présentation de ces démonstrations. C’est lui qui m’a indiqué un théorème de Petrov et un résultat de del Barrio et al. sur lesquels il convient de s’appuyer de préférence à l’inégalité de Bienaymé-Tchebichev pour ces démonstrations.
On peut penser que cet exposé aurait dû être placé en tête, mais il n’en est rien car la signification de ce théorème pour les applications physiques apparaît le plus clairement dans l’exposé de l’application la plus simple présentée en premier. Les démonstrations n’intéressent pas nécessairement les lecteurs assurés de pouvoir faire confiance aux mathématiciens qui les ont vérifiées.
Enfin le sixième et dernier mémoire présente diverses extensions du théorème fondateur. Ces extensions se situent à l’intérieur d’un programme plus vaste selon lequel il existerait une correspondance mathématique précise entre les deux traitements possibles d’une application physique quelconque, l’un selon la mécanique quantique actuelle, l’autre selon la mécanique refondée. Ce programme peut être vu comme essentiellement mathématique mais il est inspiré par la physique.
Bien entendu, le lecteur est libre d’aborder la lecture de ces mémoires dans n’importe quel ordre.
Paris, le 26 décembre 2007
Chapitre 1
Une application du théorème fondateur
résumé
J’ai exposé récemment un théorème mathématique et je présente maintenant une application de ce théorème au problème le plus simple de la mécanique, la description d’un point matériel, isolé en apparence. Ce théorème montre que la probabilité estimée en physique quantique par le carré du module d’une somme d’amplitudes de probabilités est proche d’une probabilité obtenue par un certain processus causal issu de la mécanique classique. Cette application suggère un retour de la causalité en mécanique quantique. Elle constitue un préalable avant l’exposé suivant (chapitre 2) d’une révision des fondements de la mécanique quantique.
Nota : Le théorème mathématique est présenté sous le titre Une loi limite pour les marches aléatoires avec des applications physiques, chapitre 5 ou référence [10].

1.1 Introduction
On admet aujourd’hui que la description d’un système physique à l’aide de certaines amplitudes complexes est complète. De ces amplitudes, dites amplitudes de probabilités, on déduit diverses probabilités. Le fait que cette description soit complète a une conséquence majeure, l’abandon du principe philosophique de causalité. On sait combien cet abandon heurtait A. Einstein, qui sa vie durant l’a rejeté, et sa formule, “Dieu ne joue pas aux dés”, n’est pas encore tombée dans l’oubli bien que le débat sur cette question soit considéré aujourd’hui, assez généralement, comme dépassé, parce que tout à été dit, et parce que l’expérience elle-même sur la base des travaux théoriques de Bell [4] aurait permis de conclure. Cependant et en dépit de cette conclusion, ce théorème nouveau permet d’entrevoir une physique dans laquelle le hasard ne sert qu’à imiter du désordre comme en thermodynamique.
Avec la causalité de retour dans toute la physique, le concept de trajectoire d’une particule est rétabli ; les interférences d’une particule avec elle-même reçoivent une explication, qui ne fait pas appel aux amplitudes de probabilités ; les désintégrations naturelles, celles du neutron par exemple ont une cause ; de même, l’émission d’un photon par un atome a une cause. Plus encore, la révision des fondements porte à penser que l’interaction gravitationnelle n’existe pas et que la proposition extraordinaire avancée par H. Poincaré [26], il y a un peu plus de 100 ans, selon laquelle la durée de propagation de l’influence gravitationnelle pourrait être, à la fois, nulle ou même négative et conforme au principe de relativité, reçoit une explication simple cf. chapitre 3, §3.3.4, §3.3.5, §3.3.6.
Néanmoins, le formalisme de la mécanique quantique n’est pas remis en cause en tant que modèle efficace toujours en accord avec les observations. Les effets de la révision des fondements, autrement dit sa pertinence au regard des observations, seront masqués généralement par la précision usuelle des observations. Voici pourquoi : Le théorème que j’ai découvert confère, quant à telle ou telle prévision d’un résultat d’observation d’un système physique, sensiblement la même probabilité, que celle-ci soit issue de la mécanique quantique ou d’un processus causal conforme à la mécanique classique, celle de Lagrange, Ha