La prise de conscience que la réalité n’est pas ce qu’on pense – qui a lieu dans les laboratoires – ne doit-elle pas nous mener à remettre en cause notre point de vue sur les choses ?

Trinh Xuan Thuan : Absolument. Ainsi, l’astrophysique moderne a découvert que nous sommes tous des poussières d’étoiles, que nous partageons la même histoire cosmique avec les lions des savanes et les fleurs de lavande. Connectés à travers l’espace et le temps, nous sommes tous interdépendants. Cette perspective cosmique et planétaire souligne non seulement notre interdépendance, mais aussi la vulnérabilité de notre planète et notre isolement parmi les étoiles. Les problèmes de l’environnement qui menacent notre havre dans l’immensité cosmique transcendent les barrières de race, de culture et de religion. Les poisons industriels, les déchets radioactifs et les gaz responsables de l’effet de serre qui réchauffe notre planète ne connaissent pas les frontières nationales. Ces problèmes et les autres – la pauvreté, les guerres, la famine – qui menacent l’humanité peuvent être résolus si nous prenons conscience de notre interdépendance et du fait que notre intérêt et notre bonheur sont inextricablement liés à ceux des autres, en d’autres termes, si nous nous laissons guider par la compassion pour développer notre sens de ce que le Dalaï-lama a si justement appelé notre « responsabilité universelle ». Le message essentiel de la science, et en particulier de la mécanique quantique, est qu’il y a une autre réalité plus profonde que celle perçue par nos sens, un « réel voilé ». C’est là où elle rejoint le bouddhisme.

Partons d’une question simple : je suis assise à cette table. La physique quantique me dit que si j’avais à ma disposition un microscope hyper puissant et que je pouvais regarder cet objet au niveau sub-atomique, je ne verrais plus rien de déterminé parce que les particules ne sont en fait pas des choses. Bernard d’Espagnat affirme que « les objets de notre expérience, aussi bien macroscopiques que microscopiques, n’ont en définitive, pas davantage d’existence en soi que les arcs en ciel » ? Comment comprendre cela ?

Les particules qui composent la substance de la matière ont deux aspects, à l’image de Janus avec ses deux visages : un aspect de particule et un aspect d’onde. Avant que l’appareil de mesure ne soit activé, la particule ne peut être décrite que par une onde de probabilité : tout ce que vous pouvez dire de la particule, c’est qu’elle possède une certaine probabilité d’être à tel ou tel endroit. Mais dès que vous activez l’appareil de mesure, elle prend son visage de particule avec une certaine position et vitesse (soumises au principe d’incertitude d’Heisenberg). Il y a une influence directe de l’observateur sur ce qu’il observe à l’échelle atomique et subatomique. Qu’en est-il des objets macroscopiques (comme la table dont vous parlez) qui sont faits d’une multitude de particules soumises au flou quantique ? Pourquoi cette table ne quitte-elle pas soudainement le salon pour se retrouver dans un coin du jardin ? Les lois de la mécanique quantique disent qu’en principe un tel événement peut survenir, mais que sa probabilité est si faible qu’il ne pourrait se produire que si l’on disposait d’une éternité. Pourquoi une si faible probabilité ? Parce que les objets d’atomes tellement grand (une table en contient environ 1028) que les effets probabilistes se neutralisent. La probabilité que je trouve cette table dans le jardin est infiniment petite, car un grand nombre d’atomes implique une masse importante, et donc une grande inertie. Les objets ordinaires sont peu perturbés quand on les éclaire pour les observer, car l’impulsion donnée par la lumière est négligeable. Ce qui fait que la vitesse de ces objets peut être mesurée aussi précisément que possible en même temps que leur position. Le flou quantique s’estompe. Où se situe la frontière entre le monde microscopique où règne le flou quantique et le monde macroscopique où l’incertitude perd ses droits ? À l’heure actuelle, les physiciens sont encore incapables de définir cette frontière, bien qu’ils tentent de repousser les limites du monde quantique chaque jour. La molécule du fullerène composée de soixante atomes de carbone est l’objet le plus lourd et le plus complexe qui ait jusqu’à maintenant révélé un comportement ondulatoire.

Ce qui échappe à notre intuition, mais qui est réel, c’est qu’il y a une infime probabilité que les choses ne soient pas là où je les vois.

Une probabilité infinitésimale. Cette interprétation probabiliste du réel a heurté la sensibilité de très grands physiciens. Par exemple, Einstein, déterministe convaincu, s’était toujours opposé à cette description du réel par des ondes de probabilité. Il pensait que la mécanique quantique faisait fausse route. « Dieu ne joue pas aux dés » répétait-il. Il raisonnait de la façon suivante : deux photons A et B sont ensemble ; si A part vers le nord, nous détectons B au sud. Jusque-là, apparemment, rien d’extraordinaire. Mais c’est oublier les bizarreries de la mécanique quantique : avant d’être capturé par le détecteur, A ne présentait pas un aspect de particule, mais celui d’une onde. Cette onde n’étant pas localisée, il existe une certaine probabilité pour que A se trouve dans n’importe quelle direction. C’est seulement quand il est capté que A se métamorphose en particule et « apprend » qu’il se dirige vers le nord. Mais si, avant d’être capturé, A ne « savait » pas à l’avance quelle direction il allait prendre, comment B aurait-il pu « deviner » le comportement de A et régler le sien de façon à être capté au même instant dans la direction opposée ? Cela n’avait aucun sens, à moins d’admettre que A pouvait informer instantanément B de la direction qu’il avait prise. Or, la théorie de la relativité, si chère à Einstein, implique qu’aucun signal ne peut voyager plus vite que la lumière. « Dieu n’envoie pas de signaux télépathiques », disait-il : il ne pouvait y avoir de mystérieuse action à distance. Einstein conclut donc que la mécanique quantique ne donnait pas une description complète de la réalité. Selon lui, A devait savoir quelle direction il allait prendre, et communiquer cette information à B avant de s’en séparer. Les propriétés de A devaient donc avoir une réalité objective indépendante de l’acte d’observation. Pourtant, l’expérience d’Alain Aspect en 1982 concernant des paires de photons a clairement démontré qu’Einstein avait tort. Depuis qu’elle a été conçue, la mécanique quantique – et son interprétation probabiliste de la réalité – n’a jamais révélé la moindre faille. Les expériences lui ont invariablement donné raison et, jusqu’à nouvel ordre, elle demeure la meilleure théorie permettant de rendre compte du comportement du monde atomique et subatomique.
Comment alors expliquer le fait que B « sait » toujours instantanément ce que fait A ? Le paradoxe n’en est un que si nous supposons...