Discuter:Théorie des cordes bosoniques

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Je vois souvent l'expression "découvrir une théorie", en particulier dans cette page (mais il me semble que je l'ai déjà vu dans d'autres pages). Ne vaudrait-il pas mieux dire : "inventer une théorie" ? Une théorie, c'est une fabrication humaine, certes pour essayer de représenter la réalité, mais elle n'est pas une réalité qu'on découvre, mais une représentation de la réalité qu'on invente. Non ? Je me trompe ? Wku2m5rr 3 septembre 2006 à 00:24 (CEST)

ceci est une question philosophique très profonde et il n'y a pas vraiment de bonne réponse, ca dépend de ton point de vue, par exemple si tu l'exprimes concernant les maths alors faudrait-il toujours parler d'invention ? ou alors est-ce que tu accordes au math une réalité intrinsèque en dehors de l'esprit humain ? dans ce dernier cas, et en accord avec beaucoup de mathématiciens, on parlera de *découverte* de nouvelles structures mathématiques. De même pour la mécanique quantique, on peut toujours arguer qu'il ne s'agit que d'une représentation humaine de la réalité microscopique, dans ce cas on parlera d'invention de la mécanique quantique. Mais si on est plus optimistre et qu'on pense avoir mis en évidence de nouveau aspects bien réels de la physique microcscopique alors on parlera de la découverte de la mécanique quantique. Idem pour la théorie des cordes, parler d'invention ou de découverte est un léger POV que s'accorde l'auteur, perso je préfère parler de découverte mais c'est tout à fait personnel ;) LeYaYa 3 septembre 2006 à 14:10 (CEST)

• La "découverte" est pour moi de l'ordre de l'incontestable. On découvre la beauté d'un paysage, on découvre l'Amérique, on découvre la nature corpusculaire de la lumière, on découvre que deux et deux font quatre.
• Une théorie, c'est une construction, c'est une proposition, pas un fait. Elle nous permet de dialoguer, d'échanger, de confronter. Elle est, par essence, contestable, et il faut qu'elle le soit pour qu'on puisse avancer, peaufiner et... découvrir d'autres choses, pour faire ensuite d'autres théories, etc. Wku2m5rr 3 septembre 2006 à 16:04 (CEST)

[modifier] Théories et découvertes

(Je me permets de couper ta réponse en morceaux pour y répondre point par point - Wku2m5rr)

il y a un problème sémantique avec le mot théorie. La théorie mécanique quantique a beau avoir germé dans un esprit humain elle a été depuis confirmée spectaculairement par l'expérience on la considère donc aujourd'hui correcte. Par exemple tu parle toi-même de la *découverte* de la nature corpusculaire de la lumière. Je pourrais utiliser tes propres mots et te répondre que la notion même de particule est une idéalisation de l'esprit humain.

Oui, mais je ne nie pas que les découvertes se font dans le cadre des théories, je dis qu'une théorie, ce n'est pas une découverte. Une découverte, c'est un acte passif, faire une théorie, c'est actif. Il y a deux notions différentes : le fait qu'on fait un "modèle" du monde, et le fait que le monde nous renvoit son état. Dans le premier cas, c'est nous qui bossons, on fait de la théorie, dans le deuxième, c'est la nature qui bosse, et on constate. Si tu dis que tu découvres la théorie des cordes, alors ça veut dire que c'est la vérité, que tu l'as trouvée, là, par terre, sous la forme "théorie des cordes" déjà construite par la nature, et tu rends ce fait irréfutable, ce qui est contraire à la déontologie des sciences, car toute science doit être réfutable. Ce n'est pas parce que la théorie des cordes a permis d'inventer ou de découvrir, si tu veux, des notions mathématiques intéressantes, que la théorie des cordes est la vérité. Note que je dis bien "découvrir des notions mathématiques", mais ça ne veut toujours pas dire que ces notions mathématiques sont une théorie. C'est une théorie uniquement si tu bosses dessus, si tu rassembles ces découvertes pour les présenter à la communauté.

On a juste *inventé* une formalisation corpusculaire de la lumière qui colle avec certaines observations. Pareil meme pour la notion d'onde etc... Il parait évident aujourd'hui qu'à cause précisément de la dualité onde/particule qu'à un niveau fondamental on ne comprend pas, et on ne comprendra jamais la nature véritable des corps à l'échelle quantique. Dans cette logique on peut donc seulement parler de l'*invention de la représentation ondulatoire de la matière* et de l'*invention de la représentation corpusculaire de la matière*, chacune avec son domaine d'application et ses limites. Lorsque je parle de la découverte de la mécanique quantique il est vrai que je mélange le cadre conceptuel d'interprétation et le phénomène observé.

Ben voilà. Et moi je trouve que c'est important, pour nous scientifiques, d'expliquer au grand public que l'avancée scientifique fonctionne par ce double échange entre la nature et nous. Ça permet aussi de pouvoir réfuter les pseudos sciences et les croyances qui, elles, ne font pas ce travail d'observation neutre, le travail de découverte et de remise à jour de leurs théories. Elles ne le font que contraintes et forçées, pas comme un mouvement naturel que nous faisons, ou essayons de faire, nous.

Ce qu'on a vraiment découvert c'est que la physique à léchelle quantique suit des lois tout à fait nouvelles qui sont à peu près bien représentées par les lois postulées de la mécanique quantique. Mais c'est un abus très courant. Pour en revenir au sujet de la théorie des cordes, je pourrais argumenter que jusqu'à présent, meme si on fait abstraction de la capacité de la théorie des cordes à représenter correctement la nature, elle a permi néanmoins de découvrir des structures mathématiques tout à fait nouvelles.

Et la théorie des signes zodiacaux et des ascendants a permis de découvrir comment calculer le mouvement des astres... Donc tout ce qu'on peut dire sur la théorie des cordes, jusqu'à l'année prochaine, si la nouvelle catapulte à protons fonctionne, c'est que c'est joli, c'est tout. T'as rien découvert du tout, chuis désolé. T'as (je veux dire "vous avez") juste fait un modèle. Si en 2007, 2008... on découvre des trucs qui sont en accord avec la théorie des cordes, alors c'est super. Sinon, si l'observation contredit la théorie, alors c'est poubelle.

On peut donc raisonablement dire qu'on a découvert la théorie des cordes car elle a ouvert un pan théorique tout à fait nouveau.

Ben non, pas d'accord.

C'est pour l'instant beaucoup plus mathématique et proche du *2+2=4* que de la *dualité onde/particule* (qu'on peut qualifier d'invention ou de découverte d'après ce que j'ai dit plus haut) mais cela suffit d'après moi. Bien cordialement, LeYaYa 3 septembre 2006 à 16:50 (CEST)

Si ça permet d'avoir du plaisir à concevoir quelque chose, c'est suffisant, je suis d'accord. Et si la théorie mathématique qui en découle permet de continuer à faire joujou et peut être utilisée ailleurs, c'est le pied. Wku2m5rr 3 septembre 2006 à 18:00 (CEST)

Merci pour ta réponse détaillée! Je vais aussi tenter de te répondre point par point,

• J'ai un peu du mal à suivre tout ce que tu dis dans ton premier paragraphe mais tu as parfaitement raison de distinguer le travail du cherceur, actif, de celui de la *nature qui nous renvoie quelque chose*, qu'on constate de façon passive. Dans le cas de la théorie des cordes on ne part d'aucune observation nouvelle, de même qu'Einstein au moment ou il a pensé sa théorie de la relativité générale, ne disposait d'aucune donnée empirique. Cela ne l'a pas empêché pour autant de découvrir que des structures mathématiques nouvelles, la géométrie riemanienne en l'occurrence, permettaient de constituer naturellement une théorie physique cohérente. Note que je n'implique pas que découvrir une nouvelle structure implique qu'elle soit *vraie* au sens: réalisée dans la nature. Pas du tout, et il n'y a que l'expérimentation qui peut répondre à cette question. La théorie d'Einstein aurait tout à fait pu se révéler incorrecte à l'usage! Néanmoins les concepts qu'il a introduit ont une valeur intrinsèque qui de toute façon aurait pu être utile ailleurs. Ce que je veux dire c'est que tu peux découvrir de nouvelles structures sans savoir si elles sont réalisées ou non. Quand Nicolaï Lobatchevsky met au point la géométrie hyperbolique il est légitime de dire qu'il a découvert cette nouvelle structure (qui se trouve d'une certaine façon dans l'univers des vérités mathématiques). La cerise sur le gateau c'est qu'elle s'est révélée correspondre à une réalité physique.
• Tu as raison d'inviter à la prudence lorsqu'on s'adresse au grand public. Il est important en effet d'avoir un vocabulaire aussi précis que possible pour que tout le monde puisse bien distinguer entre démarche scientifique et pseudo-scientifique, je suis tout à fait d'accord avec toi.
• Le mouvement des astres c'est plutot la loi universelle de la gravitation qui a permit de les découvrir il me semble. Quand à la théorie des cordes je maintiens. Tu dis que tant qu'on aura pas montré la réalité physique de la théorie on aura rien montré et que la théorie n'a aucune valeur mais je pense que tu affirmes cela par méconnaissance du sujet. Par exemple la découverte de la symétrie miroir est intrinsèquement liée à la structure de la théorie des cordes. Que la théorie soit réalisée dans la nature ou non n'y changera rien et ce ne sont pas les mathématiciens que me contrediront. Encore une fois je n'affirme pas que structure mathématique implique réalité physique. Mais en désespoir de cause et en absence de tests expérimentaux, se baser sur une structure mathématique solide est une bonne façon de construire quelque chose qui n'est pas vide de sens, tu en conviendras je pense. Le développement et l'étude des théories topologiques, telle la théorie de Chern-Simons est un exemple encore plus flagrant. Ces théories sont des théories-jouet, dont on sait d'avance qu'elles ne sont pas représentées dans la nature. Elles sont pourtant tout à fait cohérentes avec tous les principes physique de la mécanique quantique et de la relativité générale (pour ce dernier point elles réalisent cela en étant indépendantes de toute structure métrique sur l'espace-temps, elles sont donc par construction en violation avec le principe d'équivalence qui est une condition pour être compatible avec le monde réel mais pas pour la cohérence interne). Elles servent de laboratoire théorique pour la compréhension des théories de jauge. Sont-elles à jeter à la poubelle ? Certainement pas! La théorie des invariants de Gromov-Witten qui découle de la théorie de Chern-Simons a été source d'avancées très importantes dans la compréhension de la géométrie des espaces à trois dimensions. Encore une fois, je suis 100% d'accord bien sur pour dire qu'en tant que physicien, le but premier est de comprendre le fonctionnement de la nature, mais c'est avoir une approche naïve de la physique théorique de juger qu'en l'absence de confirmation expérimentale la valeur intrinsèque de tout modèle est nulle. Peut être en effet que la théorie des cordes se révlèra être une approche trop naïve de la gravité quantique, mais il ne fait nul doute que les outils développés depuis son introduction seront réutilisés, d'une autre façon peut etre, dans un modèle plus réaliste de gravité quantique. En résumé: la théorie des cordes est bien une structure, un cadre conceptuel très riche et porteur de découvertes, pour l'instant surtout mathématiques je le reconnais tout à fait. Elle n'est donc pas vide de contenu mais aspire néanmoins à décrire le réel. Si elle échoue en ce dernier point et bien on cherchera quelque chose d'autre mais l'étude de la théorie des cordes n'ira pas à la poubelle pour autant.
• Je suis tout à fait d'accord avec ta dernière remarque. Le plaisir à faire *joujou* avec une théorie est très important pour le chercheur et constitue l'une des motivations personnelles pour travailler sur un sujet. Comme j'ai essayé de le mettre en valeur il ne fait nul doute que si la théorie des cordes est *fausse* physiquement sa structure mathématique très riche restera, pour ca il n'y a aucun doute. C'est en cela que je dis qu'on a découvert la théorie des cordes. Maintenant tu as raison d'insister pour bien mettre en valeur que découvrir une structure mathématique (et physique aussi car elle est développée en accord avec toutes les contraintes physiques découvertes au XXe siècle et en cela elle constitue donc une tentative tout à fait orthodoxe de gravité quantique) ne doit pas être présenté au grand public comme impliquant que la théorie est *vraie physiquement*. Mon utilisation du terme *découverte* pour la théorie des cordes est donc peut être un peu trop raffinée pour être utilisée en première ligne de l'article tu as peut etre raison la dessus et je ne te contredirai pas sur ca. Bien cordialement, LeYaYa 3 septembre 2006 à 20:50 (CEST)