Niels Bohr, The philosophical writings, Vol III

[Jeff Hawke]

Niels Bohr, Ecrits philosophiques

 

Comme je l’avais mentionné dans le fil consacré à une présentation du « Physique atomique et connaissance humaine » de Niels Bohr, il existe deux autres recueils de ses articles, dits « philosophiques », mais qui sont seulement disponibles en anglais.

 

 

Le volume III, Essays 1958-1962 on atomic physics and human knowledge (Essais 1958 - 1962, physique atomique et connaissance humaine), regroupe en une petite centaine de pages 7 textes. Les trois premiers, ( 1 Quantum physics and philosophy – Causality and complementarity / Physqiue quantique et philosophie - Causalité et complémentarité, 2 The unity of human knowledge / Unité de la connaissance humaine 3 The connection between the sciences : La connexion entre les sciences) traitent essentiellement d’épistémologie, reprenant des thèmes déjà abordés dans le précédent recueil, selon une formulation toujours plus claire et plus concise.

 

Le quatrième essai (4 Light and life revisited / Retour sur "Lumière et vie") est une révision et approfondissement du texte de 1932, Lumière et Vie, révision conduite à la lumière de tous les développements en biologie de la période. Malheureusement, le manuscrit était encore en travaux quand Bohr est mort, en 1962.

 

Enfin, les 3 derniers chapitres présentent des rétrospectives sur l’histoire du développement de la physique atomique, rétrospectives présentées à l’occasion de 3 événements : 5 The Rutherford memorial lecture 1958 : Reminiscences of the founder of nuclear science and of some developments based on his work / Le discours au mémorial Rutherford de 1958 : Souvenirs sur le fondateur de la physique nucléaire et sur quelques développements basés sur ses travaux, 6 The genesis of quantum mechanics / La genèse de la mécanique quantique (à l’occasion du 60ème anniversaire d’Heisenberg), 7 The Solvay meetings and the development of quantum physics / Les conférences Solvay et le développement de la physique quantique (12ème conférence Solvay en 1961, à Bruxelles).

 

Comme à son habitude, Bohr nous offre là des textes denses et courts (5 pages pour le plus bref, sur Heisenberg, 44 pages pour le plus long, le memorial Rutherford), qu’il faut prendre le temps de lire attentivement, pour pénétrer une pensée méticuleuse et une expression longuement travaillée, où compte chaque mot, où la façon de formuler une idée est soigneusement pesée…

 

Les 3 essais épistémologiques et le texte majeur sur la vie (7 pages !), présentent l’aboutissement « philosophique » d’une réflexion de 50 années sur un travail scientifique pionnier, et sont éclairés par les rétrospectives historiques qui montrent comment peu à peu, la connaissance a pu se déployer et s’approfondir jusqu’aux remises en causes modernes dont on a, selon moi, à peine commencé à saisir les implications, notamment philosophiques.

[Jeff Hawke]

Quantum physics and philosophy – Causality and complementarity (Contribution to Philosophy in the Mid-Century, ed. By R Klibansky, La Nuova Italia Editrice, Florence, 1958).

 

Physique quantique et philosophie - Causalité et complémentarité

 

Le premier texte a ceci de remarquable qu’il présente en seulement 7 pages d’une grande clarté, l’articulation conceptuelle entre la physique et les implications épistémologiques et philosophiques, avec la notion de complémentarité.

 

Dans l’introduction au recueil, Aage Bohr (fils de Niels, lui-même physicien, et co-lauréat du Nobel en 1975 pour ses travaux sur le noyau atomique) précise : « My father felt that, in this little article, he had succeeded in formulating some of the essential points more clearly and concisely than on earlier occasions (Mon père trouvait que, dans ce court article, il était parvenu à formuler quelques-uns des points essentiels de façon plus claire et plus concise que lors de précédentes occasions)».

 

Le texte de Niels Bohr, partant des considérations de base sur ce que sont une expérience, une observation, en physique, montre comment est introduite la notion de complémentarité, comme le développement d’une généralisation rationnelle de la physique classique. Là où de multiples expériences permettaient d’ajouter de façon cumulative nos connaissances sur un système physique classique, l’observation des systèmes quantiques permet également d’acquérir des connaissances, mais selon des caractéristiques qui sont mutuellement exclusives.

 

Le principe d’indétermination d’Heisenberg est simplement expliqué sur la base de ces considérations sur la complémentarité, ainsi que la nature purement symbolique des opérations sur la fonction d’onde de Schrödinger (ce qui permet au passage d’éliminer les idées fausses comme « perturbation du phénomène par l’observation », ou « création d’attributs physiques de l’objet par la mesure », ces avatars de l’interprétation courante, mais fausse, de la « réduction du paquet d’onde », qui n’a jamais existé dans les conceptions de Bohr).

 

Le texte énonce de façon simple, claire, mais néanmoins profonde, la nature non idéaliste des vues de Bohr (les particules quantiques existent vraiment, sans implication de l’observateur !) et la rigoureuse détermination des difficultés de nos représentations au niveau de nos concepts. La clé est épistémologique, (Bohr introduit son texte en voyant dans la physique en relation avec la philosophie, une «opportunity of testing the foundation and scope of some of our most elementary concepts (une opportunité de tester les fondations et le domaine de validité de quelques uns de nos concepts les plus élémentaires)."

 

Terminant son papier par une évocation de l’application du concept de complémentarité en dehors du champ de la physique (la vie, la conscience,...), Bohr conclut ainsi : "However, the gradual development of an appropriate terminology for the description of the simpler situation in physical science indicates that we are not dealing with more or less vague analogies, but with clear exemples of logical relations which, in different contexts, are met with in wider fields. (Toutefois, le développement graduel d'une terminologie ad hoc pour la description de la situation la plus simple en physique, indique que nous n'avons pas là des analogies plus ou moins vagues, mais des exemples clairs des relations logiques que nous rencontrons dans des domaines plus larges, dans différents contextes.)"

 

 

Note à l'attention d'un administrateur : J'ai écorché le prénom de Bohr dans le titre de ce fil (Niles ), est-il possible de rectifier en Niels dès que possible ? Merci.

[Jeff Hawke]

The Unity of Human Knowledge – 1960 (Address at the Congress in Copenhagen, October 1960, arranged by La Fondation Europénne de la Culture)

 

L'unité de la connaissance.

Ce second texte explore plus avant la notion de complémentarité, en l’étendant notamment aux domaines de la psychologie et du social.

 

Des mathématiques (Grecques) conçues comme un raffinement du « langage courant » (common language)

 

“For our theme it is important to realize that the definition of mathematical symbols and operations is based on simple logical use of common language. Mathematics is therefore not to be regarded as a special branch of knowledge based on accumulation of experience, but rather as a refinement of general language, supplementing it with appropriate tools to represent relations for which ordinary verbal expression is imprecise or too cumbersome (Pour notre sujet, il est important de bien comprendre que la définition des symboles mathématiques et des opérations est basée sur la simple utilisation logique du langage courant. Les mathématiques ne doivent donc pas être considérées comme une branche particulière de la connaissance basée sur l'accumulation de l'expérience, mais plutôt comme un affinement du langage courant, le complétant avec les outils appropriés pour représenter les relations pour lesquelles l'expression verbale ordinaire est imprécise ou trop grossière).” (p 9)

 

jusqu’aux développements les plus récents de la physique, qui nous ont amené à la concevoir, non plus comme l’étude d’une réalité a priori, mais comme une façon d’ordonner et de rendre compte de (surveying) l’expérience humaine, le cheminement est résolument épistémologique.

 

« Our task must be to account for such experience in a manner independent of individual subjective judgement and therefore objective in the sense that it can be unambiguously communicated in the common human language (Notre tâche est de rendre compte d'une telle expérience d'une façon indépendante de tout jugement individuel et subjectif, et par là-même objectif au sens qu'elle peut être communiquée de façon non ambigüe en langage courant).” (p 10)

 

De la relativité d’Einstein aux quanta de Planck,…selon l’habituel fil rouge de l’odyssée quantique, nous parvenons à la complémentarité...

 

“It is in this situation that the notion of complementarity is called for to provide a frame wide enough to embrace the account of fundamental regularities of nature which cannot be comprehended within a single picture. Indeed, evidence obtained under well-defined experimental conditions – and expressed by adequate use of elementary physical concepts – exhaust in its entirety all information about the atomic objects which can be communicated in common language (C'est dans cette situation que la notion de complémentarité est invoquée, pour fournir une cadre suffisamment large pour prendre en compte les régularités fondamentales de la nature qui ne peuvent être appréhendées avec une seule représentation. En fait, les preuves obtenues selon certaines conditions expérimentales bien définies - et exprimées au moyen des concepts physiques élémentaires ad hoc - épuisent entièrement toute l'information sur les objets atomiques qui peut être communiquée en langage courant).” (P 12)

 

De cette “leçon” d’épistémologie, la non-séparabilité de notre connaissance et de notre capacité à l’acquérir, Bohr propose sa fameuse généralisation (« illuminating our position in many other fields of human interest /éclairant notre position dans beaucoup d'autres domaines d'intérêt humain ») aux domaines psychologiques et sociaux.

 

C’est dans ce papier que figure l’exemple des deux cousins, le « philistine » et le « licentiate »…(Extrait du roman danois, The adventures of a danish student de Martin Moller), illustrant le caractère complémentaire de réalités psychologiques perçues différemment selon la flexibilité de la séparation sujet-objet… (Bohr mentionne l’humour fin supposé imprégner cette situation des deux étudiants qui font l’objet de l’extrait cité dans le papier, humour qui ne m’a pas sauté aux yeux, il y a là probablement une manifestation de divergences culturelles...Et sans doute que l’humour danois est un peu particulier. )

 

Ce caractère de complémentarité des phénomènes psychiques est bien illustré par le vieux débat philosophique sur le libre arbitre, articulé sur l’opposition, dans les actions humaines, de la volition et de la contemplation. La discussion est ensuite étendue au domaine « social », avec la réflexion sur les fondements des valeurs éthiques (par exemple, justice versus charité), et sur la diversité des cultures humaines…

 

« The aim of our argumentation is to emphasize that all experience, whether in science, philosophy or art, which may be helpful to mankind, must be capable of being communicated by human means of expression, and it is on this basis that we shall approach the question of unity of knowledge (l'objet de notre argumentation est de mettre l'accent sur le fait que toute expérience, que ce soit en sciences, en philosophie, ou en art, pour être utile à l'humanité, doit être apte à être communiquée par les moyens humains d'expression, et c'est sur cette base que nous aborderons la question de l'unité de la connaissance).” (p 14)

 

En complément, deux liens intéressants, si on est intéressé :

 

Le texte des deux premiers essais (Causality and complementarity, The unity of human knowledge), scannés et mis en ligne sur la toile par l’Université de Konstanz : http://www.uni-konstanz.de/FuF/Philo/LitWiss/text/Bohr2.pdf

 

Un article (en français), extrait du numéro spécial de Pour la Sciences consacré à Bohr (Collection « Les génies de la science »), qui reprend notamment l’exemple des étudiants danois. L’article évoque aussi les papiers de Bohr sur la vie (Lumière et vie, versions de 1932 et 1962) : http://www.lesgeniesdelascience.fr/ewb_pages/f/fiche-article-reflexions-philosophiques-18942.php

[Snark]

J'ai écorché le prénom de Bohr dans le titre de ce fil (Niles )

 

Jeff tu es déshonoré, la seule issue est le seppuku.

 

Mais je te lis toujours avec plaisir.

 

Je suppose que tu connais l'histoire du baromètre de Bohr.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Barom%C3%A8tre_de_Bohr

[Jeff Hawke]

Je suppose que tu connais l'histoire du baromètre de Bohr. http://fr.wikipedia.org/wiki/Barom%C3%A8tre_de_Bohr

 

Oui

 

Elle n'est pas authentique, effectivement. Bohr ne la mentionne pas dans son topo au memorial de Rutherford en 1958...

 

 

(Je note que tu as employé le terme correct, Seppuku, et non l'occidentalisme japoniais Hara Kiri... )

 

 

Bon, comment je fais pour avoir mon titre corrigé, moi ?

[GéGé]

...japoniais...

Pas mal!

[Jeff Hawke]

The connection between the sciences – 1960 (Address at the International Congress of Pharmaceutic Sciences in Copenhagen, August 1960).

 

La connexion entre les sciences - Congrés international des sciences de la pharmacie.

 

Premier des deux textes qui abordent les relations entre la physique et la biologie (le second étant le « Lumière et vie revues» de 1962), le sujet de la vie n’y est encore qu’effleuré (touched upon…ne jamais rater une occasion d’étendre son vocabulaire, surtout avec ces maudits phrasal verbs), mais on retrouve les thèmes qui formaient l’article « Lumière et vie » de 1932.

 

Bohr commence, comme souvent dans ce type de conférences (ici, un congrès de Pharmaceutique), à préciser qu’il n’y connait rien en pharmacie, en tant que physicien (physicist en anglais, à ne pas confondre avec physician qui est un médecin), mais qu’il saisit l’opportunité de commenter sur les intimes connexions entre différentes branches des sciences.

 

Son cheminement va de la pharmacie à la chimie, à l’origine totalement séparée de la physique, la connexion n’étant apparue qu’avec l'arrivée de l’électromagnétisme. Puis l’étape suivante, quantique, qui a vu l’annexion de la chimie par la physique, à moins que ce ne soit l’inverse, selon des points de vue rivaux des chimistes et des physiciens. Puis la biochimie, permettant des progrès très importants pour la physiologie et la pharmacologie. Et bien sûr, la question: « In particular, the widegoing obliteration of the distinction between organic and inorganic chemistry has raised anew the old problem of the extent to which the physical sciences can account for the display of life (En particulier, l'abolition progressive de la distinction entre chimie organique et chimie minérale a redonné son actualité au vieux problème de savoir dans quelle mesure les sciences physiques peuvent rendre compte de l'apparition de la vie) .» (p 20)

 

Les points du déroulé de l’exposé sont les suivants:

 

- La vie est thermodynamiquement compatible. Les organismes vivants peuvent (pourraient) être formellement vues comme des machines.

 

- Mais le non vivant est électro-mécanique (« …we can essentially disregard the atomic constitution of matter and confine ourselves to the account of the mechanical and electrical properties of the materials used and to the application of the simple physical laws governing the interaction between the parts of the machine /...sur le fond, nous pouvons écarter la constitution atomique de la matière et nous limiter à prendre en compte les propriétés mécaniques et électriques des matériaux utilisés, et l'application des lois physiques simples en oeuvre dans les interactions entre les différentes parties de la machine. »), alors que le vivant utilise les immenses possibilités des interactions atomiques, une complexité qui améne les concepts de finalité (puposefulness) et d’auto-préservation, qui ont prouvé leur fertilité dans la recherché en biologie.

 

- Considérer ces concepts biologiques comme superflus à terme, peut caractériser la position réductionniste, tandis que la position vitaliste les considérerait comme irréductibles.

 

- La leçon de la physique quantique serait alors, ici, de considérer un mode de description complémentaire des phénomènes, en physiologie et en biochimie: «The basis for the complementary mode of description in biology is not connected with the problems of controlling the interaction between object and measuring tool, already taken in account in chemical kinetics, but with the practically inexhaustible complexity of the organism (La base du mode de description complémentaire en biologie n'est pas liée aux problèmes de maitriser l'interaction entre l'objet et l'outil de mesure, déjà prise en compte en cinétique chimique, mais avec l'extrême complexité de l'organisme).»

 

Il y a donc là, à ce stade, une subtilité importante qui lie un problème épistémologique à un degré de complexité (un peu comme les indéterminations d’Heisenberg étaient, initialement interprétées comme une impossibilité pratique d’observer sans perturber…On sait aujourd’hui que l’indétermination subsiste, même si on peut maintenant, dans certaines conditions expérimentales précises, observer sans perturber).

 

Bohr note, de façon un peu sybilline : « The situation can hardly be regarded as being of temporary character (La situation peut difficilement être considérée comme de caractère temporaire). » (prophetie qui semble se vérifier aujourd’hui, avec ce qui apparait être une impasse, la voie de la biologie moléculaire pour expliquer la vie. Que l’on peut comparer à l’échec des physiciens déterministes dans leur espoir de dépasser les relations d’indétermination d’Heisenberg, en pensant qu’elles ne représentaient qu’une limite temporaire de nos moyens d’investigation.).

 

Il y a, à cet endroit du texte, une phrase surprenante de Bohr, “As long as the word “life” is retained for practical or epistemological reasons, the dual approach in biology will surely persist (Aussi longtemps que le mot "vie" sera conservé pour des raisons pratiques ou épistémologiques, l'approche duale en biologie persistera certainement).”. Surprenante par l’emploi du terme “dual”, cette notion de dualité ayant toujours été rejetée par lui au profit du concept de complémentarité. Je me demande s’il ne faut pas lire là, le fait qu’il conçoit la biologie (en 1960, donc) comme à un stade encore insuffisamment avancé pour avoir élaboré et maitrisée cette approche complémentaire, et donc en étant encore à l’opposition entre vitalisme et réductionnisme (ce qui serait la dual approach de sa phrase).

 

Bohr attachait une très grande importance à la rédaction de ses textes et au choix de ses mots, d’où mon interrogation et mon hypothèse. Je ne peux pas suivre Giulio Peruzzi (article de Pour la Science, mentionné plus haut), lorsqu’il écrit, citant ce passage traduit, « l’approche duale (c'est-à-dire complémentaire) continuera à exister. »

[ArthurDent]

- La vie est thermodynamiquement compatible. Les organismes vivants peuvent (pourraient) être formellement vues comme des machines.

Jusqu'ici, ça va.

- Mais le non vivant est électro-mécanique

Humm ... Cet argument-là me paraît daté.

Le non-vivant est électro-chimique , le vivant aussi ;)

 

même si on peut maintenant, dans certaines conditions expérimentales précises, observer sans perturber

C'est bien entendu parfaitement faux: tu es coupable de réductionnisme. On sait effectivement, dans certaines conditions expérimentales, observer sans perturber l' état d' un sous-système arbitraire du dispositif expérimental. C'est tout.

 

(Je note que tu as employé le terme correct, Seppuku, et non l'occidentalisme japoniais Hara Kiri... )

Bon, comment je fais pour avoir mon titre corrigé, moi ?

 

il faut faire preuve de seppuku (説伏 : persuasion)

Sinon, pour les "occidentalismes japoniais", il faut se méfier des apparences. Les kanjis, c'est traître, parce qu'on peut conserver le sens d' un mot tout en inversant son écriture, ce qui change parfois la lecture de ceux-ci ...

 

腹切り => harakiri

切腹 => seppuku

 

http://dic.yahoo.co.jp/dsearch?p=%E3%81%AF%E3%82%89%E3%81%8D%E3%82%8A&dtype=0

[Jeff Hawke]

Le non-vivant est électro-chimique , le vivant aussi ;)

Ah ? On sait enfin ce qu'est le vivant ? Tu as des sources ? Publiées ?

 

C'est bien entendu parfaitement faux: tu es coupable de réductionnisme. On sait effectivement, dans certaines conditions expérimentales, observer sans perturber l' état d' un sous-système arbitraire du dispositif expérimental. C'est tout.

Oui (j'ai bien précisé "dans certaines conditions expérimentales précises"), et cela suffit à invalider le mécanisme dit du "microscope d'Heisenberg" (*). Le fait de rendre le chemin d'une particule discernable, sans perturber cette particule, suffit à faire disparaitre les figures d'interférences (expérience de Constance en 1998).

 

On a déjà parlé de cela, notamment sur le fil consacré à la gomme quantique.

 

 

(*) Image utilisée pour dire que l'observation du chemin de la particule "bouscule" cette particule...

[ArthurDent]

Ah ? On sait enfin ce qu'est le vivant ? Tu as des sources ? Publiées ?

C'est l'hypothèse implicite, pas encore démentie malgré les progrès récents de la biologie moléculaire, de toutes les sources publiées.

 

 

Oui (j'ai bien précisé "dans certaines conditions expérimentales précises"), et cela suffit à invalider le mécanisme dit du "microscope d'Heisenberg" (*). Le fait de rendre le chemin d'une particule discernable, sans perturber cette particule, suffit à faire disparaitre les figures d'interférences (expérience de Constance en 1998).

Sans perturber l' état de cette particule. Sauf que, pour mémoire, dans la théorie actuellement admise par tout le monde (QFT), il est fondamentalement impossible de décrire une seule particule (ni un nombre fini de particules). C'est d'ailleurs une façon élégante de se débarrasser du principe d' incertitude d' Heisenberg.

[Dodgson]

[quote name=ArthurDent;963497

 

 

Sans perturber l' état de cette particule. Sauf que' date=' pour mémoire, dans la théorie actuellement admise par tout le monde (QFT), il est fondamentalement impossible de décrire une seule particule (ni un nombre fini de particules). C'est d'ailleurs une façon élégante de se débarrasser du principe d' incertitude d' Heisenberg.[/quote]

 

Tout dépend de ce qu'on entend par décrire. En tout cas, on peut mener à bien des expériences sur une seule particule. Voir le livre de Serge Haroche et Jean-Michel Raimond «Exploring the Quantum» (Oxford University Press, 2006). Je traduis la quatrième de couverture :

«Les aspects contre-intuitifs de la physique quantique ont été longtemps illustrés par des expériences de pensée, depuis la boîte à photon d'Einstein jusqu'au chat de Schrödinger. Cex expériences sont maintenant devenues réelles, avec des particules uniques – électrons, atomes ou photons – dévoilant directement les caractéristiques étranges du quantum. Les superpositions d'état, l'intrication et la complémentarité définissent une nouvelle logique quantique qui peut être aménagée pour le traitement de l'information, soulevant de grands espoirs d'applications. Ce livre décrit une classe de telles expériences de pensée rendues réelles. La jonglerie avec des atomes et des photons confinés dans des cavités, des ions ou des atomes froids dans des trappes, sont ici un aiguillon pour jeter une nouvelle lumière sur les concepts de base de la physique quantique. Les processus de mesure et de décohérence à la frontière quantique-classique sont soulignés. Ce volume, qui combine la théorie et les expériences, intéressera les étudiants en physique quantique, les enseignants cherchant des illustrations pour leurs cours et leurs nouveaux ensembles de problèmes, les chercheurs en optique quantique et en information quantique.»

Serge Haroche est professeur au Collège de France.

Jean-Michel Raimond est professeur à l'Université Pierre et Marie Curie et à l'Institut universitaire de France.

[Jeff Hawke]

C'est l'hypothèse implicite

Je n'imagine pas que tu puisses assimiler une hypothèse (a fortiori implicite) à un fait avéré ("le vivant c'est de l'électro-chimique").

 

pas encore démentie

Mais aussi sans le moindre début de confirmation. Tu peux prendre le problème sous tous les angles que tu veux, la matière morte est morte, et on ne sait pas faire du vivant avec autre chose que du déjà vivant.

 

Ni malgré les progrès récents de la biologie moléculaire, de toutes les sources publiées.

Je ne suis pas un grand spécialiste des publications en biologie, mais il m'étonnerait qu'elles fassent toutes l'hypothèse implicite du réductionnisme (*). Décortiquer des mécanismes du vivant n'est pas réduire le phénoméne de la vie à de l'électro-chimique.

 

De deux auteurs lus récemment (Kupiec et Morange), biologistes de leur état, cette hypothèse (implicite ou non) est radicalement absente. Ce sont des scientifiques, ils ne confondent pas idées reçues et faits avérés...et restent prudents dans l'énoncé de ce que l'on sait, et de ce que l'on ne sait pas.

 

 

(*) Ceux qui la font, peut-être à leur insu, sont les lecteurs imprégnés de l'idéologie mécaniste qui infeste notre triste époque.

[VNA]

Bonjour Jeff:

 

Ne crois tu pas que c'est un peu trop d'anglais sur un site si francais? et de plus sur le sujet des sciences et philosophies!

 

A moins que tu penses que ces sciences s'expliquent mieux en anglais?

[Jeff Hawke]

Ne crois tu pas que c'est un peu trop d'anglais sur un site si francais?

J'ai parlé des autres livres sur le sujet, dans leurs versions traduites en français, quand celles-ci étaient disponibles. Ce qui n'est pas, hélas, toujours le cas.

 

Le volume II de Bohr et les livres d'Heisenberg bénéficient de l'excellente traduction de Catherine Chevalley.

 

A moins que tu penses que ces sciences s'expliquent mieux en anglais?

Bohr écrit en anglais, mais comme un allemand (qui pense en danois, qui est sa langue maternelle). Je ne sais pas quelle est la "meilleure" langue sur le sujet...L'avantage de le lire en anglais est que c'est son expression directe, non trahie...(Comme le pingouin de Pour la science qui considère dual et complementary comme équivalents ).

 

Mais je préférerais amplement pouvoir en rendre compte ici sur la base d'éditions françaises... (la politique de l'édition française me laisse toujours perplexe. Par exemple, la correspondance Born - Einstein, document majeur de l'époque des débuts de la physique moderne, est indisponible depuis plus de 10 ans ici... Par contre, pas de problème pour trouver les Bogdanoffs, Allegre,... , ).

[Snark]

Ah ? On sait enfin ce qu'est le vivant ? Tu as des sources ? Publiées ?

 

Question plutôt oiseuse, comme pour la définition de l'intelligence; il n'y a pas de limite bien définie, ce sont des réactions chimiques plus ou moins organisées entre elles, et à partir d'un certain point (arbitraire, mais inévitablement anthropomorphique ) on considère que c'est "du vivant".

[Jeff Hawke]

Question plutôt oiseuse

Je ne sais pas si la question de la vie est oiseuse, toujours est-il qu'elle occupe des scientifiques et des philosophes, ou les deux, depuis quelques millénaires.

comme pour la définition de l'intelligence

Question qui n'a effectivement rien à voir (par contre, la conscience...)

 

il n'y a pas de limite bien définie, ce sont des réactions chimiques plus ou moins organisées entre elles, et à partir d'un certain point (arbitraire, mais inévitablement anthropomorphique ) on considère que c'est "du vivant".

Il en a déjà été longuement discuté, mais - outre que j'ai peine à croire que tu penses vraiment ce que tu écris, que le fait d'être vivant soit une définition arbitraire, que l'on puisse être plus ou moins vivant ("pas de limite bien définie") - je trouve intéressante l'analogie que l'on peut faire entre ton approche "continue" de l'inerte vers le vivant, refusant toute rupture qualitative radicale, et ce qui était celle de la physique classique, newtonienne, avant la rupture quantique.

 

On sait comment la physique classique et sa vision continue, causale, s'est défaite sur le problème du corps noir et l'apparition des irrationnels quanta...

 

On verra comment la physique-chimie réductionniste se défera face au vivant irréductible, et quels seront les quanta à venir du vivant...

[Jeff Hawke]

Light anf life revisited – 1962 (Address at the inauguration of the Institute for Genetics in Cologne, 1962. Unfinished manuscript.)

 

Retour sur lumière et vie - Institut de génétique de Cologne. Manuscrit inachevé.

 

Voilà enfin ce qui me semble être le texte majeur de ce petit recueil, 7 pages dans lesquelles Bohr revient sur les propos de sa conférence fameuse de 1931 (Lumière et vie). Aage Bohr, dans sa préface, fait part de son hésitation (« It is, however, only with considerable hesitation that the manuscript is being published / C'est toutefois avec beaucoup d'hésitation que ce mansucrit a été publié. ») à publier un manuscrit préparé pour la conférence (donnée en Allemand) de Cologne, mais toujours en chantier à la mort de son père. Il précise « Those familiar with my father’s way of working will know what great efforts he devoted to the preparation of all his publications. The text would always be re-written many times while the matter was being gradually elucidated, and until a proper balance was achieved in the presentation of its various aspects (Ceux qui étaient familiers avec la façon de travailler de mon père savent quels grands efforts il consacrait à la préparation de toutes ses publications. Le texte était toujours réécrit plusieurs fois alors que la matière en était graduellement élucidée, et jusqu'à ce qu'un équilibre convenable soit atteint dans la présentation des ses différents aspects).”

 

Clairement, il s’agit donc d’un texte loin d’être achevé, malheureusement, sur ce sujet fondamental.

 

Il est intéressant de rappeler, à propos de la première conférence de 1931, que c’est après l’avoir suivie que Max Delbrück, alors étudiant en physique auprès de Bohr, à Copenhague, a décidé de se consacrer à la biologie (devenant un des fondateurs de la biologie moléculaire). Ses premiers travaux, sur la génétique, ont inspiré Schrödinger, qui a publié son fameux « Qu’est ce que la vie ? » en 1944, contribuant beaucoup à l’essor « physique » de la biologie, à la découverte (Watson et crick, 1953) de la structure de l’ADN et de son rôle, ce qui est paradoxalement un résultat plutôt en faveur de l’hypothèse réductionniste de ce mouvement initialement à la recherche de lois « spécifiques » de la vie, non explicables par la physique et la chimie connues.

 

Le texte de 1962

 

Pour commencer, on constate que Bohr n’est pas fâché avec les biologistes moléculaires, car il fait part de son plaisir à répondre à l’invitation de son « old friend Max Delbrück », pour parler à l’inauguration du nouvel Institut de Génétique de l’Université de Cologne.

 

Il reprend ensuite les points de son argumentation de 1931, resituant le problème de la place des organismes vivants dans la physique, avec Aristote, la position des atomistes (Lucretius) mettant en évidence la « permanence of some elementary structure during the development» (une notion visionnaire de la génétique moderne), puis le développement de la mécanique classique faisant apparaitre les difficultés insurmontables pour appréhender le vivant selon ce cadre classique, thermodynamique…Et jusqu’à la découverte du quantum d’action, « a feature of individuality in atomic processes going far beyond the ancient doctrine of the limited divisibility of matter (un élément d'individualité dans les processus atomiques allant bien au delà de l'ancienne doctrine de la divisibilité limitée de la matière).»

 

Reprenant ses considérations de 1931 sur l’établissement d’un formalisme quantique logiquement consistant, il introduit la complémentarité, définie avec soin et précision : « The impossibility of combining phenomena observed under different experimental arrangements into a single classical picture implies that such apparently contradictory phénomena must be regarded as complementary in the sense that, taken together, they exhaust all well-defined knowledge about the atomic objects. Indeed, any logical contradiction in these respects is excluded by the mathematical consistency of the formalism of quantum mechanics, which serves to express the statistical laws holding for observations made under any given set of experimental conditions (L'impossibilité de combiner des phénomènes observés selon des dispositifs expérimentaux différents dans une image classique simple, implique que de tels phénomènes apparemment contradictoires doivent être considérés comme complémentaires au sens où, pris ensemble, ils couvrent entièrement la connaissance bien définie des objets atomiques. En fait, toute contradiction logique dans ces conditions est exclue par la consistance mathématique du formalisme de la mécanique quantique, qui sert à exprimer les lois statistiques valables pour les observations réalisées selon n'importe quel arrangement donné de conditions expérimentales). » (p 25)

 

L’analogie entre physique (classique-quantique) et biologie le conduit à postuler l’existence de lois biologiques fondamentales ( “Existence of fundamental biological laws without counterpart in the properties of inanimate matter (Existence de lois biologiques fondamentales sans contreparties dans les propriétés de la matière inerte) …” p 26) et à proposer une sorte de postulat de la vie ( « The very existence of life might be taken as a basis / L'existence même de la vie pourrait être considérée comme "de base" »).

 

Regard 30 ans après.

 

P 26, « In Reconsidering this conjecture »… 30 ans de progrès considérables n’ont pas supprimé la nécessité d’utiliser des concepts et des termes téléologiques (self preservation, purposefulness,…), en complémentarité avec la terminologie de la biologie moléculaire, tant que l’on parle de vie (Comme il le formulait dans le texte précédent, « The connection between the sciences »). Ce qui est notable dans l’évolution de sa pensée, c’est ce qu’il précise ensuite (toujours P 26) : « This circumstance, however, does not in itself imply any limitation in the application to biology of the well-established principles of atomic physics (Les circonstances en elles-mêmes, toutefois, n'impliquent aucune limitation dans l'application à la biologie des principes bien établis de la physique atomique).”

·

Une note mentionne un ajout, que je trouve un peu sybillin, donné dans la conférence de Cologne en Allemand, mais non repris dans le projet de manuscrit, ce qui n’est certainement pas un hasard…Ce passage est néanmoins cité dans l’article de

Pour la science

. (

Op Cit

). Le voici, dans sa traduction en français, «

Finalement

– conclut Bohr –

, tout dépend de la façon dont on avance dans la recherche en biologie. L'émerveillement que les physiciens ont ressenti il y a 30 ans a évolué. La vie sera toujours une merveille, mais ce qui change, c'est l'équilibre entre l'émerveillement et le courage déployé pour comprendre. »

Suivent une réflexion sur la différence entre nos machines et la machinerie vivante, et la mention d’un passage omis dans le texte publié, discutant de la façon extraordinairement « économe » dont un organisme en croissance fait usage du calcium pour la constitution du squelette, l’évocation de la percée de Crick et Watson (« a turning-point »). Des progrès qui ont montré une complexité toujours croissante, un peu comme la physique avec la découverte du noyau atomique, et où les généticiens et biochimistes se sentent de plus en plus ignorants, comme avaient pu le ressentir les physiciens au début du XXème siècle.

 

Une autre section est omise, qui commentait sur le processus de croissance d’une cellule, et le rôle de l’ADN dans ce processus.

 

Puis, il parle de l’expérience psychique…Pensées et sentiments, etc…(p 28)

 

Comme à chaque fois que Bohr discute le concept de complémentarité, son application à l’expérience psychique est évoquée. Ce n’est pas une simple illustration supplémentaire, mais une indication que dans l’investigation sur la nature de la vie, on ne peut ignorer la dimension psychique, et donc subjective. La complémentarité est à l’oeuvre de façon centrale, cruciale, dans la vie psychique.

 

En résumé (simplificateur ) :

 

En fait, le point crucial, c’est la nature complémentaire de l’inerte et du vivant, dans « le vivant », nature qui n’est pas formellement établie dans ce texte inachevé, ce testament de Bohr. Car cette complémentarité fût-elle établie, elle constituerait une preuve épistémologique de la non-réductibilité de la vie à la physique-chimie. C’est en effet une caractéristique des propriétés complémentaires d’un phénomène qu’elles soient mutuellement exclusives, et que l’une ne puisse se réduire à l’autre. Pour reprendre l’exemple de la lumière, on ne peut déduire ses propriétés corpusculaires de sa nature ondulatoire, et vice versa. Ces deux propriétés complémentaires, ondulatoire et corpusculaire, sont exclusives et décrivent complètement la lumière.

 

De même, dans cette analogie de Bohr, les propriétés biologiques et physico-chimiques d’un organisme vivant seraient mutuellement exclusives, et le décriraient complètement.

[Jeff Hawke]

The Rutherford memorial lecture – 1958 Reminiscences of the founder of nuclear science and of some development based on his work

 

Le discours au "mémorial" (commémoration ?) Rutherford - Souvenirs sur le fondateur de la physique nucléaire et sur quelsu développements basés sur son oeuvre.

Le texte qui suit, le premier de la série de 3 « memorials » qui complète le recueil, est une version retravaillée et complétée en 1961 d’un discours donné en 1958 à la Physical Society of London.

 

Dans la préface, Aage Bohr donne des indications sur la façon dont son père préparait ces rétrospectives :

 

"The preparation of these articles, written for various special occasions, led him to extensive historical studies, by which he would supplement his own memory by his rich personal correspondence from the periods in question, as well as by the published sources. The work on Rutherford article extended over several years, during which he conferred with a large number of colleagues who had participated in the developments concerned. Although these three last papers are historical in character, they at the same time gave my father the opportunity to elucidate from new angles the general views which form the basic theme of the present as well as of the previous collections of essays (La préparation de ces articles, écrits pour diverses occasions, l'entrainait vers des études historiques extensives, au cours desquelles il complétait ses propres souvenirs à l'aide de sa riche correspondance personnelle des périodes en question, ainsi que pas les publications disponibles. Le travail sur l'article consacré à Rutherford s'étendit sur plusieurs années, durant lesquelles il discuta avec un grand nombre de collègues qui avaient participé aux développements concernés. Bien que ces 3 derniers papiers aient un caractère historique, ils donnèrent à mon père l'opportunité de fournir d'autres angles d'éclairage aux vues générales qui forment le thème de base de ces essais, ainsi que celui des précédents recueils).”

 

Le texte sur Rutherford est le plus copieux du volume, 44 pages, couvrant la période qui s’étend de 1911 (modèle du noyau atomique de Rutherford) à sa mort, en 1937. Une période passionnante à suivre, selon l’éclairage scientifique, anecdotique et humain des relations entre Bohr et Rutherford.

 

Il y a en particulier un passage fort intéressant, l’épisode décisif de la construction de l’atome quantique par Bohr, en 1913, avec la lettre de Rutherford en réponse au premier draft du papier de Bohr.

 

Très anglais…(à entendre dans sa tête avec l’accent d’Oxford…euh… non ! De Cambridge, c’est là qu’officiait Rutherford) :

 

" Your ideas as to the mode of origin of the spectrum of hydrogen are very ingenious and seem to work out well ; but the mixture of Planck’s ideas with the old mechanics make it very difficult to form a physical idea of what is the basis of it. There appears to me one grave difficulty in your hypothesis, which I have no doubt you fully realise, namely, how does an electron decide what frequency it is going to vibrate at when it passes from one stationery state to the other ? It seems to me that you would have to assume that the electron knows beforehand where it is going to stop.”

 

"Vos idées au sujet de l'origine du spectre de l'hydrogène sont très ingénieuses et semblent bien marcher; mais le mélange des conceptions de Planck avec la vieille mécanique fait qu'il est ardu de se former une idée physique de ce qui est à la base. Il me semble qu'il y a une difficulté grave dans votre hypothèse, dont je ne doute pas que vous ayez pleinement conscience, clairement, comment un électron décide-t-il de la fréquence à laquelle il va vibrer quand il saute d'un état stationnaire à un autre ? Il me semble qu'il faudrait supposer que l'électron sait à l'avance où il va s'arrêter."

 

Le point qui rendait Einstein fou (“Comment un électron peut-il décider ainsi de ce qu’il va faire ???”, écrit-il plus ou moins dans sa correspondance avec Born) exprimé ici avec le flegme anglais.

 

Rutherford critique ensuite la longueur du papier de Bohr, et ses nombreuses répétitions de l’argumentaire en divers points du texte (*), ce qui met Bohr mal à l’aise car il avait déjà prévu une seconde version considérablement augmentée…dont la publication finira pas être acceptée intégralement par Rutherford, découvrant alors à quel point son (ancien) étudiant peut se montrer obstiné…

 

 

(*) Déjà les fameuses « multiplication des points de vue » et « aggravation des contradictions » du style de Bohr, dont parle Catherine Chevalley dans sa préface au volume II des œuvres philosophiques (en français).

 

 

 

The genesis of quantum mechanics – 1962 Contribution to Werner Heisenberg und die Physik unserer Zeit

 

La genèse de la mécanique quantique

 

La seconde « réminiscience », et la plus brève contribution du recueil, 5 pages, traduite de l’Allemand, est à l’occasion du 60ème anniversaire de Werner Heisenberg, consacrée aux années 20 à Copenhague, qui a vu se construire les bases de la mécanique quantique, après les diverses destructions du monde classique du début du siècle XXème.

 

En 1922, Sommerfeld (à Göttingen) avait proposé à Bohr de lui envoyer, à Copenhague donc, ses deux élèves les plus brillants, Pauli et Heisenberg. Ce dernier ne rejoignit la fine équipe qu’en 1924, mais la collaboration et les discussions transfrontalières avaient déjà commencé :

 

" Our conversations touched upon many problems in physics and philosophy, and the requirement of unambiguous definition of the concepts in question was particularly emphasized. The discussions of problems in atomic physics were concerned above all with the strange character of the quantum of action in relation to the concepts employed in the description of all experimental results, and in this connection we also talked about the possibility that mathematical abstractions here, as in relativity theory, might prove to be useful. At that time no such perspectives were yet at hand, but he development of the physical ideas had just entered a new stage (Nos conversations évoquaient de nombreux problèmes en physique et en philosophie, et la nécessité d'une définition non ambigüe des concepts en question était particulièrement soulignée. Les discussions sur les problèmes en physique atomique étaient par- dessus tout marquées par la caractère étrange du quantum d'action en relation avec les concepts utilisés dans la description des résultats d'expérience, et dans cette perspective nous parlions aussi de la possibilité que les abstractions mathématiques ici, comme dans la théorie de la Relativité, pourraient s'avérer utiles. A ce moment-là, une telle perspective n'était pas encore en vue, mais le développement des idées en physique venait juste d'entrer dans une nouvelle étape).” ( p 75)

 

Dès 1924, le développement formel de la “nouvelle mécanique quantique”, avec Born et Jordan (en fait, la découverte des matrices dans le monde réel…), " Now the learned Göttingen mathematicians talk so much about Hermitian matrices, but I do not even know what a matrix is (Maintenant. les mathématiciens initiés de Göttingen ne parlent plus que de matrices Hermitiennes, mais je ne sais même pas ce qu'est une matrice).“ (p 76) (Heisenberg, à la lecture d’une lettre de Jordan).

 

Equation de Schrödinger en 1926, “I tried to convince him that his beautiful treatment of dispersion phenomena could not brought into conformity with Planck’s law of black-body radiation without expressly taking into account the individual character of the absorption and emission processes (J'essayai de le convaincre que son magnifique traitement du phénomène de dispersion ne pouvait être amené en conformité avec les lois de Planck sur le rayonnement du corps noir sans prendre explicitement en compte le caractère d'individualité des processus d'émission et d'absorption). » ( p 77)… avec son interprétation statistique par Born, puis l’équivalence entre les différents formalismes, démontrée par Dirac et Jordan…

 

Parution, à la fin du séjour à Copenhague, de “The visualizable content of the kinematics and mechanics of quantum theory (Le contenu visualisable/représentable de la cinématique et de la mécanique de la théorie quantique)”…(avec l’introduction des relations d’indétermination, les fameuses).

 

Considérations épistémologiques à la fin de l’article, reprenant les thèmes des premières discussions entre Bohr et Heisenberg, alors que celui-ci était encore à Göttingen.… (p 78)

 

De 1922 à 1926/1927, on mesure le bond prodigieux de la physique, et déstabilisateur pour toutes nos conceptions classiques du monde, de la réalité, en si peu de temps.

[Jeff Hawke]

The Solvay meetings and the development of quantum physics – 1962 (Address at the 12th Solvay meeting in Brussels, October, 1961, In La Théorie Quantique des Champs, Interscience Publishers, New York, 1962)

 

Les conférences Solvay et le développement de la physqiue quantique.

 

 

Ce petit (par la taille, mais pas par le contenu) recueil se clôt par un texte de 22 pages, reprenant un exposé donné la 12ème conférence Solvay, en 1961, année cinquantenaire de ces conférences. La rétrospective couvre les conférences de 1911 et 1913, 1921 à 1933 et celle de 1948, dernière à laquelle Bohr participa.

 

Cette fois, c’est donc par le biais de ces événements ponctuant l’histoire agitée de la naissance de la physique moderne que Bohr nous propose sa lecture de l’apparition et du développement de la physique quantique. La dimension de coopération internationale, passionnée et tumultueuse (bien illustrée par le conflit Einstein – Bohr) est amplement mise en évidence. Et aussi de façon négative, si l’on considère les interruptions de 1914 à 1921, et surtout, de 1934 à 1948, du fait des événements funestes et aux conséquences incalculables toujours à l’oeuvre aujourd’hui (avec notamment l’

dont parle Sting dans sa chanson The Russians).

 

Impossible d’établir une hiérarchie dans l’importance des découvertes et avancées qui font l’objet de ces 8 conférences, relatées avec sobriété et précision en une vingtaine de pages par Bohr. De la découverte du noyau atomique par Rutherford, non évoquée à la conférence de 1911, et difficilement acceptée en 1913 (" It is illuminating of the understanding of the general attitude of physicist at that time that the uniqueness of the fundament for such exploration given by Rutherford’s discovery of the atomic nucleus was not yet generally appreciated. The only reference to this discovery was made by Rutherford himself, who in the discussion following Thomson’s report insisted on the abundance and accuracy of the experimental evidence underlying the nuclear model of the atom / Il est éclairant pour la compréhension de l'attitude générale des physiciens à cette époque, que l'originalité de la base fondamentale d'une telle exploration, offerte par la découverte, par Rutherford, du noyau atomique, n'était pas encore globalement reconnue. La seule référence à cette découverte fut faite par Rutherford lui-même, qui dans la discussion qui suivit le rapport de Thomson, insista sur l'abondance et la justesse des preuves expérimentales soutenant le modèle nucléaire de l'atome.”), à la formulation en 1927 (faisant suite à la conférence de Côme, la même année) de ce qui serait ultérieurement dénommé “interprétation de Copenhague”, aux discussions avec Einstein, jusqu’à la dernière conférence à laquelle ce dernier participa, en 1930, tout parait majeur et toucher à des points cruciaux de notre compréhension progressive de la réalité telle que la physique en rend compte.

 

Le texte de Bohr rend compte des dimensions historique, scientifique et humaine de l’aventure, en rendant hommage à Ernest Solvay et à l’Institut International de Physique qu’il a fondé.

 

 

En complément, j’ai trouve ce lien ( http://www.hilliontchernobyl.com/solvay.htm) donnant quelques informations générales intéressantes sur ces conférences presque mythiques.

 

[Jeff Hawke]

Afin d"améliorer la lisibilité, notamment pour les lecteurs non anglophones, de cette modeste tentative d'incitation à la découverte des écrits et de la pensée de Niels Bohr, je propose une traduction en français (en bleu dans le texte des posts) des citations du recueil d'essais.

 

La traduction est un métier, ce n'est pas le mien, il y a donc sans doute dans ce que j'ai fait, des imperfections et des erreurs (mais je pense, et j'espère, pas de contre sens). Si toutefois des anglophones plus aguerris voient des erreurs majeures, mais aussi des imprécisions, qu'ils n'hésitent pas à me les signaler.

[Snark]

Si toutefois des anglophones plus aguerris voient des erreurs majeures, mais aussi des imprécisions, qu'ils n'hésitent pas à me les signaler.

 

Un puriste peut ergoter sur des détails, mais le sens est bien là, rien à redire.