Révision des fondements de la mécanique quantique et de la gravitation

Comme on sait, la grav­i­ta­tion new­toni­enne per­met le cal­cul pré­cis des orbites des planètes, mais, selon New­ton lui-même, elle est incom­préhen­si­ble parce qu’il faut sup­pos­er qu’elle se trans­met instan­ta­né­ment à dis­tance. Lesage avait sug­géré vers 1780 une expli­ca­tion du mou­ve­ment­des astres par l’existence de par­tic­ules de matière se déplaçant dans l’espace, de sorte que, les corps célestes se faisant écran les uns aux autres, il en résulte une attrac­tion appar­ente entre eux. Poin­caré avait amélioré cette théorie en 1906 sans pou­voir toute­fois la ren­dre satisfaisante,dans l’état où était alors la physique.

R. Char­reton a com­plété le tra­vail de Poin­caré en con­férant à ces par­tic­ules « ultra­mondaines » le pou­voir de se dés­in­té­gr­er sous l’effet d’un choc avec la matière des astres. Il mon­tre ain­si que la grav­i­ta­tion new­toni­enne peut être rem­placée par une théorie causale compréhensible.

Planck a établi en 1900 la for­mule de la répar­ti­tion spec­trale de l’énergie lumineuse du corps noir con­forme aux don­nées expéri­men­tales, puis son expli­ca­tion ther­mo­dy­namique, faisant inter­venir un quan­tum d’action (énergie temps) h. Cette expli­ca­tion avait soulevé une vive opposition,parce qu’elle n’était pas con­forme à la mécanique clas­sique et qu’elle y intro­dui­sait la dis­con­ti­nu­ité. Cette oppo­si­tion était si forte que Planck aban­don­na en par­tie son explication.
Il a fal­lu que Poin­caré exposât, en 1912, peu avant sa mort, par un raison­nement rigoureux, approu­vé plus tard par Planck, que, la for­mule expéri­men­talede Planck n’étant pas dis­cutable, l’introduction du quan­tum h était inévitable, mal­gré l’objection de la mécanique clas­sique. Après cette démon­stra­tion, la théorie quan­tique se dévelop­pa large­ment, sur les plans théorique et expéri­men­tal, comme on sait, d’abord avec Bohr en 1913, puis de Broglie, Schrödinger, Heisen­berg, Born, Pauli, Dirac notam­ment, de 1922 à 1930. L’interprétation don­née générale­ment à cette théorie aujourd’hui est que, pour les phénomènes à l’échelle de l’atome, la dis­con­ti­nu­ité abolit la causal­ité ou que le hasard prend la place du déterminisme.

Sur cette inter­pré­ta­tion, l’ouvrage de Char­reton apporte une con­tri­bu­tion remar­quable. Il expose deux for­mu­la­tions de l’évolution de l’énergie d’un point matériel dans l’espace. La pre­mière est con­forme à la mécanique clas­sique et fait inter­venir les chocs entre ce point matériel et les par­tic­ules ultra­mondaines pos­tulées plus haut. La sec­onde est con­forme à l’interprétation générale­ment accep­tée que donne le physi­cien Feyn­man de la théorie quan­tique. Dans les deux cas est établie la loi de prob­a­bil­ité de l’énergie de ce point matériel. Ces deux lois de prob­a­bil­ité, bien que tout à fait dif­férentes, con­ver­gent, en un temps très court, vers une même loi nor­male, d’après un théorème orig­i­nal dont il donne la démonstration.

La con­clu­sion est alors la suiv­ante : «… La prévi­sion d’un résul­tat d’observation d’un sys­tème physique [aura] sen­si­ble­ment la même prob­a­bil­ité que celle-ci soit issue de la mécanique quan­tique ou d’un proces­sus causal con­forme à la mécanique classique…»

On peut pré­sumer que cet ouvrage sus­cit­era quelques commentaires.

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