La recherche scientifique est basée sur la relation entre la réalité de la nature, comme on l'observe, et une représentation de cette réalité, formulée par une théorie en langage mathématique. Si toutes les conséquences de la théorie sont prouvées expérimentalement, il est considéré comme validé. Cette approche, qui a été utilisé pendant près de quatre siècles, a construit un corpus cohérent de connaissances. Mais ces avancées ont été réalisées grâce à l'intelligence des êtres humains qui, malgré tout, peuvent toujours conserver leurs croyances et préjugés préexistants. Cela peut affecter le progrès de la science, même pour les plus grands esprits.

La première erreur

Dans l'œuvre maîtresse d'Enstein sur la relativité générale, il a écrit l'équation décrivant l'évolution de l'univers au fil du temps. La solution de cette équation montre que l'univers est instable, pas une énorme sphère avec un volume constant avec des étoiles qui glissent autour, comme on le croyait à l'époque.

Au début du 20e siècle, les gens vivaient avec l'idée bien établie d'un univers statique où le mouvement des étoiles ne varie jamais. Cela est probablement dû aux enseignements d'Aristote, déclarant que le ciel est immuable, contrairement à la Terre, qui est périssable. Cette idée provoqua une anomalie historique :en 1054, les Chinois remarquèrent l'apparition d'une nouvelle lumière dans le ciel, mais aucun document européen n'en fait mention. Pourtant, il pouvait être vu en plein jour et a duré plusieurs semaines. C'était une supernova, C'est, une étoile mourante, dont les restes peuvent encore être vus comme la nébuleuse du Crabe. La pensée dominante en Europe empêchait les gens d'accepter un phénomène qui contredisait si complètement l'idée d'un ciel immuable. Une supernova est un événement très rare, qui ne peut être observé à l'œil nu qu'une fois par siècle. La plus récente date de 1987. Aristote était donc presque raison de penser que le ciel était immuable, à l'échelle d'une vie humaine au moins.

Pour rester en accord avec l'idée d'un univers statique, Einstein a introduit une constante cosmologique dans ses équations, qui a gelé l'état de l'univers. Son intuition l'égare :en 1929, quand Hubble a démontré que l'univers est en expansion, Einstein a admis qu'il avait fait "sa plus grosse erreur".

Aléatoire quantique

La mécanique quantique s'est développée à peu près en même temps que la relativité. Il décrit la physique à l'échelle infiniment petite. Einstein a grandement contribué au domaine en 1905, en interprétant l'effet photoélectrique comme étant une collision entre des électrons et des photons, c'est-à-dire particules infinitésimales transportant de l'énergie pure. En d'autres termes, léger, qui a été traditionnellement décrit comme une vague, se comporte comme un flux de particules. C'était ce pas en avant, pas la théorie de la relativité, qui a valu à Einstein le prix Nobel en 1921.

Mais malgré cette contribution vitale, il est resté obstiné à rejeter la leçon clé de la mécanique quantique - que le monde des particules n'est pas lié par le déterminisme strict de la physique classique. Le monde quantique est probabiliste. Nous savons seulement prédire la probabilité d'un événement parmi une gamme de possibilités.

Dans l'aveuglement d'Einstein, une fois de plus, nous pouvons voir l'influence de la philosophie grecque. Platon a enseigné que la pensée doit rester idéale, libre des contingences de la réalité - une idée noble, mais qui ne suit pas les préceptes de la science. La connaissance exige une cohérence parfaite avec tous les faits prédits, alors que la croyance est basée sur la probabilité, produit par des observations partielles. Einstein lui-même était convaincu que la pensée pure était capable de saisir pleinement la réalité, mais le hasard quantique contredit cette hypothèse.

En pratique, ce hasard n'est pas un pur bruit, car il est contraint par le principe d'incertitude de Heisenberg. Ce principe impose un déterminisme collectif aux groupes de particules :un électron est libre par lui-même, comme on ne sait pas calculer sa trajectoire en sortant d'un trou, mais un million d'électrons dessinent une figure de diffraction, montrant des franges sombres et claires que l'on sait calculer.

Einstein n'a pas accepté cet indéterminisme fondamental, comme le résume son verdict provocateur :« Dieu ne joue pas aux dés avec l'univers. Il a imaginé l'existence de variables cachées, c'est à dire., nombres encore à découvrir au-delà de la masse, charge et spin que les physiciens utilisent pour décrire les particules. Mais l'expérience n'a pas soutenu cette idée. Il est indéniable qu'il existe une réalité qui transcende notre entendement :nous ne pouvons pas tout savoir du monde de l'infiniment petit.

Les caprices fortuits de l'imagination

Dans le processus de la méthode scientifique, il y a encore une étape qui n'est pas tout à fait objective. C'est ce qui conduit à conceptualiser une théorie, et Einstein, avec ses expériences de pensée, en donne un exemple célèbre. Il a déclaré que « l'imagination est plus importante que la connaissance ». En effet, en regardant des observations disparates, un physicien doit imaginer une loi sous-jacente. Parfois, plusieurs modèles théoriques rivalisent pour expliquer un phénomène, et ce n'est qu'à ce moment que la logique reprend le dessus.

"Le rôle de l'intelligence n'est pas de découvrir, mais pour se préparer. Ce n'est bon que pour les tâches de service." (Simone Weil, "Gravité et Grâce")

De cette façon, le progrès des idées naît de ce qu'on appelle l'intuition. C'est une sorte de saut dans la connaissance qui dépasse la pure rationalité. La frontière entre objectif et subjectif n'est plus tout à fait solide. Les pensées viennent des neurones sous l'effet d'impulsions électromagnétiques, certains d'entre eux étant particulièrement fertiles, comme s'il y avait un court-circuit entre les cellules, où le hasard est à l'œuvre.

Mais ces intuitions, ou "fleurs" de l'esprit humain, ne sont pas les mêmes pour tout le monde - le cerveau d'Einstein a produit "E=mc ² ", alors que le cerveau de Proust a trouvé une admirable métaphore. L'intuition apparaît au hasard, mais ce hasard est contraint par l'expérience de chacun, culture et savoir.

Les avantages du hasard

Cela ne devrait pas être une nouvelle choquante qu'il existe une réalité que notre propre intelligence ne saisit pas. Sans hasard, nous sommes guidés par nos instincts et nos habitudes, tout ce qui nous rend prévisible. Ce que nous faisons se limite presque exclusivement à cette première couche de réalité, avec des soucis ordinaires et des tâches obligatoires. Mais il y a une autre couche de réalité, celui où le hasard évident est la marque de fabrique.

"Jamais un effort administratif ou académique ne remplacera les miracles du hasard auxquels nous devons les grands hommes." (Honoré de Balzac, "Cousin Pons")

Einstein est un exemple d'esprit inventif et libre; pourtant il a toujours gardé ses préjugés. Sa « première erreur » peut se résumer en disant :« Je refuse de croire à un commencement de l'univers. Cependant, des expériences lui ont donné tort. Son verdict sur Dieu jouant aux dés signifie, "Je refuse de croire au hasard". Pourtant, la mécanique quantique implique un hasard obligatoire. Sa phrase soulève la question de savoir s'il croirait en Dieu dans un monde sans hasard, ce qui réduirait grandement notre liberté, car nous serions alors enfermés dans un déterminisme absolu. Einstein était têtu dans son refus. Pour lui, le cerveau humain devrait être capable de savoir ce qu'est l'univers. Avec beaucoup plus de modestie, Heisenberg nous enseigne que la physique se limite à décrire comment la nature réagit dans des circonstances données.

La théorie quantique démontre que la compréhension totale ne nous est pas accessible. En retour, il offre un hasard qui apporte frustrations et dangers, mais aussi des avantages.

"L'homme ne peut échapper aux lois de ce monde que pour un instant. Instants de pause, de contempler, de pure intuition… C'est avec ces éclairs qu'il est capable de surhumain." (Simone Weil, "Gravité et Grâce")

Einstein, un physicien légendaire, est l'exemple parfait d'un être imaginatif. Son refus de l'aléatoire est donc un paradoxe, parce que le hasard est ce qui rend l'intuition possible permettant des processus créatifs à la fois dans la science et l'art.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.