Dominique Meeùs
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Une discussion entre V. Fok et Niels Bohr

À la lumière du marxisme (recherches internationales), « Sciences et matérialisme dialectique » no 54, juillet-août 1966, p. 92-104.

1. V. Fok
Les circonstances

(1) Voir V. Fok  : « Voyage à Copenhague », Вестник АНСССР (Vestnik A. N. S.S.S.R.), 1957, no 7, p. 54.Au début de 1957, pendant mon séjour à Copenhague (1), il m’a été possible de discuter en détail certains problèmes de principe de la mécanique quantique avec le grand savant danois Niels Bohr. Dès le début, il apparut clairement que les divergences de nos points de vue ne concernaient pas les bases physiques de l’interprétation de la mécanique quantique. Mais les travaux de Bohr contenaient des formulations qui permettaient de lui reprocher des concessions au positivisme. Je voulais exposer mes objections et voir comment Bohr les accueillerait. Après quelques conversations, je remis à Bohr une note exposant mon point de vue. Cette note, rédigée en anglais et intitulée « Ma réponse au professeur Niels Bohr » a été étudiée extrêmement attentivement par Bohr et ses élèves. Bohr était d’accord avec moi sur plusieurs points et a tenu compte de mon point de vue dans ses travaux ultérieurs. (2) Voir Успехи физических наук (Ouspekhi fizitcheskikh naouk), 1959, t. 67, fasc. 1.Cela s’est aussi reflété dans l’article intitulé « Physique quantique et philosophie » qu’il m’a envoyé pour être publié dans la revue Progrès des sciences physiques (2) un an ou deux après nos conversations de Copenhague.

Il est intéressant de comparer les propositions essentielles de ma note et celles de l’article de Bohr.

Dans ma note je parlais de la nécessité de souligner dans l’exposé des principes de la mécanique quantique l’objectivité des propriétés de l’atome, ainsi que le fait que la description de ces propriétés nécessite de nouvelles notions physiques et de nouvelles abstractions mathématiques et non plus seulement les références aux indications des appareils. En parlant de probabilité et de causalité je soulignais la nécessité de conserver la notion de causalité également dans la physique quantique, où le déterminisme laplacien n’existe pas, alors que la causalité probabiliste demeure. J’indiquais que la notion importante de complémentarité, introduite par Bohr, ne pose de limitation qu’à la description classique, tandis qu’aucune n’en découle pour notre connaissance de la nature et des propriétés des objets atomiques. Enfin, je m’élevais contre la notion d’« interaction non contrôlable » et insistais sur l’aspect logique des rapports entre l’objet et l’appareil.

Un écho à presque tous les problèmes que j’ai posés est perceptible dans l’article de Bohr. Celui-ci insiste à plusieurs reprises sur le caractère tout à fait objectif de la description des phénomènes atomiques. Il parle de l’introduction d’abstractions mathématiques adéquates qui expriment des lois de caractère essentiellement statistique (probabiliste). Il fait une distinction entre la notion de description déterministe et la notion générale de causalité ; et il indique que, bien que la relation de complémentarité rende impossible une description déterministe en physique quantique, la causalité reste une condition évidente et élémentaire. Enfin, Bohr abandonne la notion de l’ « interaction non contrôlable » (ce terme n’est pas du tout employé dans son article), et il parle pour la première fois de la différence logique entre les appareils de mesure et les objets atomiques.

Ainsi, mon texte de Copenhague et l’article de Bohr peuvent être considérés comme l’aboutissement de la discussion commencée dans nos entretiens. Cette discussion m’a été extrêmement profitable non seulement pour l’éclaircissement des problèmes soulevés, mais aussi sous un autre rapport. Grâce au contact scientifique établi pendant la discussion, j’ai pu mieux connaître Bohr en tant qu’homme et savant. C’était comme si j’avais pénétré dans son laboratoire intellectuel.

La pensée de Bohr a toujours été profondément dialectique — tous ses travaux en témoignent depuis le début. Cette dialectique n’était pas « spontanée ». Bohr me disait qu’il avait étudié la dialectique dès sa jeunesse et qu’il l’appréciait toujours hautement. Naturaliste, Bohr était au fond proche du matérialisme ; mais il a laissé passer dans ses premiers travaux, sur des problèmes de principe, des formulations peu précises qui rappelaient celles des positivistes. En comparant ces premiers travaux de Bohr avec d’autres plus récents, on peut suivre le perfectionnement continu de ses formulations et l’élimination de tout ce qui aurait pu être interprété dans le sens positiviste. Cet effort s’est manifesté avec une netteté particulière dans les dernières années de la vie de Bohr. Il y a des raisons de penser que mon texte de Copenhague avait facilité en partie cette évolution de sa pensée. Si tel est le cas, il me paraît légitime de le publier en même temps que la réponse de Bohr.

2. V. Fok
« Ma réponse au professeur Niels Bohr »

Je suis tout à fait d’accord avec vous pour considérer que les processus atomiques ont une unité, qu’ils sont indissociables. Je suis d’accord aussi avec votre affirmation que pour éviter les paradoxes il faut, en général, décrire l’ensemble de l’expérience sur la base des notions classiques. Mais en même temps il faut souligner que l’objet de notre étude n’est pas la distribution des taches sur une plaque photographique, etc., mais les propriétés des atomes. Les taches des plaques photographiques et les aiguilles des appareils ne sont que des moyens d’étude des propriétés des objets atomiques. Il me semble que vous n’insistez pas suffisamment sur ce point, d’où l’opposition que rencontrent parfois vos affirmations, cependant justes en elles-mêmes.

Un autre point qui provoque une incompréhension est le suivant : dans vos réflexions philosophiques, vous n’utilisez que la partie négative de toutes les notions de mécanique quantique et notamment les limitations imposées à la description classique par les relations d’incertitude. Cependant, d’autres notions existent aussi, telles que celles d’état et de probabilité, ainsi que les lois qui déterminent leur variation dans le temps, qui ne sauraient être négligées lorsque l’on discute l’aspect philosophique du problème. Il est vrai que toutes ces notions n’ont de sens défini qu’en raison de leurs rapports avec les expériences qui admettent une description classique ; mais lorsque cela est compris et accepté, l’utilisation de ces notions est tout à fait sans danger.

Vous soulignez souvent la différence entre les symboles mathématiques dans les mécaniques quantique et classique. Vous dites que dans la mécanique quantique ce ne sont que des symboles, tandis que dans la mécanique classique ils représentent quelque chose de physique. Or, je ne vois aucune différence dans le rôle tenu par la mathématique dans la physique classique et quantique.

Votre point de vue d’après lequel les notions telles que 𝛙 etc. n’ont qu’un caractère purement symbolique rappelle un cas analogue : à la fin du dix-neuvième siècle, le point de vue mécaniste était universellement adopté. Toutes les notions irréductibles aux notions mécaniques (par exemple les grandeurs E et H de la théorie électromagnétique) étaient tenues pour symboliques. C’est seulement Lorentz qui a montré avec une clarté entière que la notion de champ électromagnétique est tout à fait physique et que le champ est quelque chose qui a son existence propre. Il existe des conditions où l’on peut parler d’un état 𝛙 déterminé indépendant du dernier stade de l’expérience (dans votre discussion avec Einstein, Rosen et Podolski, ce cas était justement considéré : la fonction 𝛙 correspondait à l’état ayant des valeurs déterminées de p1 + p2 et x1 − x2). Mais si les possibilités se rapportant aux différentes variantes du dernier stade de l’expérience peuvent toutes être exprimées paramétriquement par une seule et même fonction 𝛙, ce 𝛙 est quelque chose d’objectif en ce sens.

Composons le tableau suivant :

Dispositifs expérimentaux
États   E p x
𝛙1        
𝛙2        
𝛙3        

A chaque rectangle de ce tableau correspond une répartition particulière de probabilités.

La notion de probabilité convient parfaitement pour la description de l’état de choses en mécanique quantique. C’est une notion de base qui permet de tenir compte des particularités du processus de l’observation (changement brusque, correspondant au passage du probable au réel) ainsi que des propriétés des objets atomiques.

En se basant sur vos idées mêmes, on peut et on doit introduire des notions de mécanique quantique. Ces notions ne sont pas symboliques, mais entièrement physiques. Il n’y a aucune raison de les éviter en décrivant la nature.

Sur la causalité

Certainement, c’est en partie une question de terminologie, mais votre affirmation qu’en physique nucléaire il n’y a pas de causalité conduit très souvent à des malentendus (car cette affirmation peut être interprétée à tort comme une négation des lois de la nature, etc.) Je pense qu’il est indispensable de distinguer entre la causalité déterministe et la simple causalité. J’entends par « causalité déterministe » l’affirmation selon laquelle une précision plus grande des observations, une connaissance plus complète des lois de la nature et un perfectionnement des méthodes mathématiques peuvent, en principe, conduire à une précision univoque de toute la suite des événements. C’est essentiellement un déterminisme laplacien. J’entends par « simple causalité » l’affirmation de l’existence de lois déterminées de la nature. Il existe certainement dans la nature des formes différentes de causalité correspondant à telles ou telles lois concrètes : suivant la structure de l’espace et du temps, suivant l’équation d’onde de la mécanique quantique et peut-être aussi suivant d’autres lois.

La physique quantique dévoile que la causalité déterministe n’existe pas. Et il est certain que c’est justement dans ce sens qu’il faut comprendre votre affirmation de la non-existence de la causalité dans la physique atomique. Mais je pense qu’il n’est pas rationnel d’employer le terme « causalité » dans le seul sens de causalité déterministe. Il serait mieux de s’exprimer comme suit, par exemple : « En physique atomique, la causalité déterministe est remplacée par une causalité probabiliste », ou quelque chose de semblable.

Les gens relient la notion « causalité » à l’existence de lois de la nature. C’est pourquoi il est facile de comprendre que l’affirmation de la non-existence de la causalité en physique atomique suscite une opposition. Mais je pense qu’il n’est pas rationnel d’exclure le mot « causalité » du vocabulaire de la physique atomique.

De la complémentarité

La notion de complémentarité que vous avez introduite est très profonde et il est possible qu’elle soit liée à la notion philosophique de la dialectique. Mais je ne vais pas tenter ici une analyse de la notion de complémentarité dans sa généralité, et me limiterai à l’application de cette notion à la physique atomique.

En physique atomique, la complémentarité fait partie des limitations imposées par les relations de Heisenberg à la description classique des phénomènes. Mais, en ce qui concerne la description par les moyens de la mécanique quantique, (3) J’entends par « propriétés des objets atomiques » les propriétés telles que charge, masse, spin, degré de liberté, forme de l’équation d’onde dans un champ donné, etc.aucune limitation n’est imposée à la précision que peut atteindre ce genre de description des propriétés des objets atomiques (3). Bien sûr, toutes ces propriétés se manifestent seulement dans les expériences admettant une description classique, compte tenu de la complémentarité. Mais les répartitions des probabilités trouvées dans ces expériences peuvent être calculées avec une précision toujours accrue au fur et à mesure que nous pénétrons de plus en plus profondément dans la nature des objets atomiques et que nous utilisons des moyens de la mécanique quantique de plus en plus raffinés pour leur description. Il me semble qu’en expliquant la notion de complémentarité il faut absolument souligner qu’il n’y a aucune limitation à notre connaissance de la nature et des propriétés des objets atomiques.

Sur ce qu’on appelle l’« interaction non contrôlable »

Mon opinion est que l’interaction entre un objet atomique et l’appareil de mesure a deux aspects, et notamment :

a) aspect gnoséologique et b) aspect physique.

a) Il existe toujours une limite entre la partie de l’installation expérimentale qui est décrite par les moyens de la mécanique quantique et que l’on considère comme l’objet à étudier, et sa partie qui est décrite par les moyens classiques et que l’on considère comme l’appareil de mesure. Cette limite doit son origine au moyen de description appliqué et lorsque nous parlons de « l’interaction non contrôlable » de part et d’autre de la limite, il ne faut pas prendre ces termes à la lettre.

b) Il existe une interaction physique entre ces deux parties de l’installation expérimentale. Cette interaction n’est aucunement non contrôlable, mais pour l’étudier il est nécessaire de créer une nouvelle limite, en insérant dans la partie de mécanique quantique quelque chose de ce qui se rapportait précédemment à la partie classique de l’installation (et en ajoutant, s’il le faut, une nouvelle partie classique). Si l’on isole les cas où la partie intermédiaire (considérée d’abord comme classique et ensuite comme partie de mécanique quantique) avait réagi d’une façon déterminée (noircissement d’une plaque photographique, par exemple), on obtiendra une théorie plus précise de l’appareil de mesure initial. Mais en même temps sera créée une nouvelle « limite gnoséologique ».

Je voudrais attirer particulièrement l’attention sur la possibilité d’étudier les processus physiques dans n’importe quel endroit de l’installation expérimentale. La condition qu’il faut tout de même tracer quelque part une « limite gnoséologique » n’exclut pas cette possibilité.

Copenhague, mars 1957.

3. Niels Bohr
« Physique quantique et philosophie »

La valeur des sciences physiques pour la philosophie consiste non seulement en ce qu’elles augmentent constamment la somme de nos connaissances sur la matière inanimée, mais surtout en ce qu’elles permettent d’éprouver les bases sur lesquelles reposent nos toutes premières notions, et d’expliciter le domaine de leur applicabilité. L’accumulation de données expérimentales et le développement des notions théoriques conduisent indubitablement au perfectionnement de la terminologie. Néanmoins, toute description des résultats physiques est basée, en fin de compte, sur le langage courant adapté à la compréhension de ce qui nous entoure et à la compréhension des liaisons entre les causes et les effets. Le programme de Galilée d’après lequel la description des phénomènes physiques doit s’appuyer sur les grandeurs qui ont une mesure quantitative a fourni des bases solides à la mise en ordre des données expérimentales dans un domaine de plus en plus large.

Dans la mécanique newtonienne, l’état d’un système de corps matériels est défini par leurs positions et leurs vitesses instantanées. Si l’on connaît l’état du système à un moment donné et si l’on connaît les forces qui agissent sur les corps, ces seules données permettent de déterminer dans la mécanique newtonienne, par application de lois simples bien connues, l’état du système à tout autre moment. Une description de cette sorte représente, évidemment, la forme idéale de liaison causale, qui correspond à la notion du déterminisme. Il s’est avéré qu’une telle description est aussi applicable dans un domaine plus vaste. Ainsi, dans la représentation des phénomènes électromagnétiques, où l’on doit considérer la transmission de forces ayant des vitesses finies, il s’est avéré possible de conserver la description déterministe après avoir inclus dans la notion de l’état non seulement les positions et les vitesses des particules chargées, mais aussi les forces électriques et magnétiques données en grandeur et en direction en chaque point de l’espace à l’instant considéré.

Sous ce rapport, l’état des choses n’a pas été modifié d’une façon substantielle lorsqu’on a reconnu que la description des phénomènes physiques dépend dans une mesure déterminée du système de lecture adopté par l’observateur. La reconnaissance de cette circonstance constitue le contenu de la notion de relativité. Nous avons affaire ici à une orientation scientifique extrêmement fructueuse qui a permis de formuler les lois physiques communes à tous les observateurs et de relier des phénomènes qui paraissaient précédemment sans liaison. Bien qu’on applique dans ces formulations les abstractions mathématiques telles que la métrique non euclidienne à quatre dimensions, l’interprétation physique est basée pour chaque observateur particulier sur la distinction habituelle de l’espace et du temps et le caractère déterministe de la description est conservé. De plus, comme l’a montré Einstein, la coordination des événements dans l’espace et le temps pour les différents observateurs est telle qu’elle ne remplace jamais la succession causale donnée par son inverse. C’est pourquoi la théorie de la relativité a non seulement élargi le domaine d’applicabilité, mais a de plus raffermi les bases de la description déterministe qui caractérise l’édifice majestueux appelé physique classique.

Cependant, avec la découverte par Planck du quantum élémentaire d’action, une nouvelle époque débuta dans les sciences physiques. Cette découverte a mis en évidence le caractère entier des processus atomiques qui dépassait de beaucoup l’idée ancienne de la sécabilité de la matière. Il est devenu clair que la description imagée, propre aux théories physiques classiques, est une idéalisation applicable aux seuls phénomènes satisfaisant à la condition que toutes les grandeurs de dimension de l’action rencontrées dans leur analyse sont si grandes que, par comparaison avec elles, on peut négliger le quantum de l’action. Dans les phénomènes à l’échelle habituelle cette condition est surabondamment remplie ; au contraire, dans les données expérimentales se rapportant aux particules atomiques, nous rencontrons des lois d’un type nouveau ne se soumettant pas à l’analyse déterministe. Ces lois quantiques conditionnent la stabilité remarquable du système atomique et déterminent leurs réactions ; par cela même, elles sont aussi responsables, en fin de compte, des propriétés de la matière dont dépendent nos méthodes d’observation.

Le problème devant lequel se sont trouvés les physiciens consistait ainsi dans la généralisation de la physique classique d’une manière rationnelle en y incorporant le quantum d’action. Après une étude préalable des données expérimentales, faite par des méthodes plus grossières, ce problème difficile a été finalement résolu par l’introduction d’abstractions mathématiques adéquates. Ainsi dans l’appareil de mécanique quantique, à la place des grandeurs qui caractérisent dans la mécanique habituelle l’état d’un système physique, apparaissent les opérateurs symboliques soumis à la règle non communicative de multiplication qui contient la constante de Planck. Cette formulation écarte la fixation de grandeurs de cette sorte avec la précision nécessaire à la description déterminante, adoptée dans la physique classique, mais permet, en même temps, de trouver la répartition spectrale de ces grandeurs en accord avec les données sur les processus atomiques. Conformément à son caractère sans modèle, l’interprétation de l’appareil mathématique trouve son expression dans les lois du type essentiellement statistique (probabiliste) qui se rapportent aux résultats d’observations obtenues dans les conditions expérimentales données.

Quoique la mécanique quantique donne un moyen puissant pour la mise en ordre de l’énorme matériel expérimental rassemblé sur les objets atomiques, le fait qu’elle s’écarte tellement des exigences habituelles de l’explication causale des phénomènes fit naturellement se demander si réellement nous avions ici affaire à une description complète de ce que donne l’expérience. Pour y répondre, l’examen soigneux des conditions nécessaires à l’application univoque des notions de physique classique à l’analyse des phénomènes atomiques est nécessaire. Ici il est décisif de reconnaître que la description de l’installation expérimentale et des résultats des observations doit se faire dans un langage clair, convenablement perfectionné par l’utilisation de la terminologie physique habituelle. C’est une simple exigence de la logique, car sous le terme « expérience » nous ne pouvons entendre que la procédure sur laquelle nous pouvons communiquer aux autres ce que nous avons fait et ce que nous avons reconnu.

Dans les installations expérimentales réelles, la satisfaction des exigences de cette nature est assurée parce que l’on utilise comme appareils de mesure des corps solides, suffisamment lourds pour que l’on puisse caractériser leurs positions respectives et les vitesses d’une manière purement classique. Ici il est important de considérer que toute information univoque sur les objets atomiques est déduite de la position de marques indélébiles sur les corps définissant les conditions expérimentales, marques semblables à une tache sur une plaque photographique provoquée par l’impact d’un électron. Les effets amplificateurs irréversibles sur lesquels est basé l’enregistrement de la présence d’objets atomiques n’apportent ici aucune difficulté particulière, mais nous rappellent seulement que la notion même d’observation est liée à l’irréversibilité essentielle. La description des phénomènes atomiques a, sous ce rapport, un caractère absolument objectif en ce sens qu’elle se passe de la désignation explicite d’un observateur individuel ; pour la même cause, la transmission de l’information n’est pas liée à une quelconque non-univocité, à condition de tenir compte des exigences de la théorie de la relativité.

Sous tous ces rapports, le problème de l’observation dans la physique quantique ne diffère en rien de l’approche en physique classique. Cependant, un trait essentiellement nouveau de l’analyse des phénomènes quantiques consiste dans l’introduction de la différenciation fondamentale entre l’appareil de mesure et les objets étudiés. Elle vient directement de la nécessité de décrire le travail des appareils de mesure en termes de physique classique sans introduire explicitement le quantum d’action. D’autre part, les traits quantiques du phénomène sont contenus dans l’information sur les objets atomiques déduite des observations. Tandis que dans la physique classique on peut négliger ou compenser, s’il le faut, l’interaction entre l’objet et l’appareil, en physique quantique cette interaction constitue une partie indissoluble de l’observation. Aussi la description univoque d’un phénomène proprement quantique doit contenir en principe la description de toutes les parties essentielles de l’installation expérimentale.

La réitération d’une même expérience, caractérisée comme il est dit ci-dessus, donne en général des lectures différentes se rapportant à l’objet ; ce fait conduit directement à la conclusion que la formulation englobant les résultats expérimentaux dans ce domaine doit être expérimentée sous la forme de lois statistiques (probabilistes). Il n’y a pas besoin d’insister particulièrement sur ce qu’ici nous n’avons pas du tout affaire à quelque chose d’analogue à une application habituelle de la statistique à la description de systèmes physiques trop complexes pour que l’on puisse donner pratiquement une définition complète de leur état, suffisante pour une description déterministe. Cette description sous-entend la possibilité de subdiviser sans limite et de détailler les événements, tandis que dans le cas de phénomènes quantiques cette possibilité est exclue par principe par la nécessité d’indiquer concrètement les conditions expérimentales. En effet, le caractère d’unité typique des phénomènes proprement quantiques trouve son expression logique dans cette circonstance que toute tentative de subdiviser d’une façon définitive un phénomène donné aurait exigé une modification de l’installation expérimentale, modification incompatible avec la définition du phénomène donné.

Dans le domaine d’application de la physique classique, tous les aspects du comportement d’un objet donné peuvent en principe être reconnus au moyen d’un dispositif expérimental, bien qu’en pratique il soit souvent commode d’utiliser, pour l’étude des différents aspects du phénomène, des appareillages différents. En effet, les données ainsi obtenues s’additionnent simplement et peuvent être combinées en un tableau cohérent du comportement étudié. Au contraire, en physique quantique, les données sur les objets atomiques, obtenues dans des appareillages expérimentaux différents, sont en rapport complémentaire particulier les unes par rapport aux autres. En effet, il faut reconnaître que de telles données, qui semblent contradictoires lorsqu’on essaie de les combiner dans un tableau, épuisent en réalité tout ce que nous pouvons savoir de l’objet. Sans limiter du tout nos tendances à poser des questions à la nature sous forme d’expériences, la notion de complémentarité caractérise simplement les réponses possibles obtenues à la suite d’une telle étude, dans le cas où l’interaction entre l’appareil de mesure et l’objet constitue une part inséparable du phénomène.

Évidemment, la description classique de l’installation expérimentale et l’irréversibilité des lectures se rapportant à l’objet atomique assurent la continuité entre la cause et l’effet conformément à l’exigence évidente et élémentaire de causalité. En même temps, le refus définitif de l’idéal classique de déterminisme trouve une nette expression dans les relations de complémentarité qui représentent les conditions d’application univoque des notions de base, dont l’application inconditionnelle et illimitée constitue la base de la description classique. En effet, pour constater la présence d’une particule atomique dans un domaine limité d’espace et de temps, il faut disposer d’une installation expérimentale reliée à la transmission de la quantité de mouvement et de l’énergie à des corps semblables aux échelles immobiles et aux pendules synchronisées ; mais ce transfert ne peut être inclus dans la description du travail des instruments sans abandon de leur aptitude au rôle, qui est le leur, de fixer un système de référence. Et inversement, chaque application stricte aux processus atomiques des lois de conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie suppose dans son principe le refus d’une localisation détaillée des particules dans l’espace et le temps.

Ces circonstances trouvent leur expression quantitative dans les relations d’indétermination de Heisenberg. Ces dernières donnent la liaison (proportionnalité inverse) entre les imprécisions de la fixation, admissible en mécanique quantique, des variables cinématiques et dynamiques par lesquelles en mécanique classique se détermine l’état d’un système physique. En effet, la non-commutativité des symboles mathématiques qui représentent les variables dans l’appareil de la mécanique quantique correspond à l’incompatibilité des installations expérimentales nécessaires pour leur définition univoque. En rapport avec cela, remarquons que nous avons évidemment affaire ici non avec les limitations de la précision des mesures, mais avec une limitation de l’applicabilité des notions espace-temps et des lois dynamiques de conservation ; cette applicabilité limitée est liée à la nécessité de distinguer entre les appareils de mesure et les objets atomiques.

Dans l’étude des problèmes de physique atomique, le plus commode est d’utiliser la fonction d’état de Schrödinger. En appliquant des opérations mathématiques définies, on peut déduire de cette fonction les lois statistiques établissant les résultats que l’on tire des observations dans des conditions déterminées. Il faut reconnaître, cependant, que nous avons affaire ici à un procédé purement symbolique dont l’interprétation physique univoque exige en fin de compte une référence à une installation expérimentale déterminée. Le fait de ne pas en tenir compte conduit parfois à des malentendus. En particulier, l’utilisation d’expressions telles que « l’observation perturbe le phénomène », ou « la mesure crée les attributs physiques des objets » n’est probablement pas compatible avec la signification courante des termes employés ni avec le langage habituel.

En relation avec cela se posait même la question de l’emploi de la logique à plusieurs entrées pour avoir une représentation plus précise de la situation qui s’est créée. Mais les réflexions précédentes montrent que tous les écarts du langage usuel et de la logique habituelle sont supprimés si l’on emploie le terme « phénomène » simplement dans le sens d’une chose dont on peut donner une information univoque, le terme « mesure » devant être utilisé dans son sens direct d’une comparaison quantitative (par rapport à l’étalon). Cette précaution dans le choix de la terminologie est particulièrement importante dans l’étude d’un nouveau domaine, où l’information ne peut pas être incluse dans le schéma habituel, qui a trouvé une si large utilisation en physique classique.

Ce n’est qu’en tenant compte de tout cela que l’on peut se convaincre que la mécanique quantique satisfait, par sa non-contradiction et sa plénitude, à toutes les exigences d’une explication rationnelle. Ainsi, pour interpréter sans contradictions l’appareil de la mécanique quantique, il est essentiel de partir des lectures faites sur les appareils dans des conditions expérimentales tout à fait déterminées. Cette insistance sur les lectures concrètes des appareils prend la place de la prémisse essentielle de la description physique classique, d’après laquelle chaque chaînon de la succession causale des événements admet, en principe, une vérification immédiate. Cependant que la plénitude de la description, semblable à celle à laquelle tendait la physique classique, est atteinte par la possibilité de principe de tenir compte de toutes les installations expérimentales possibles.

Évidemment, les raisonnements de cette nature ne veulent pas du tout dire que la physique atomique ne nous apportera rien de nouveau en ce qui concerne les découvertes expérimentales et les moyens mathématiques de leur description et de leur compréhension. En réalité, il est très possible que pour l’explication des nouvelles lois que l’on découvre en étudiant les processus atomiques d’une très grande énergie, il faudra introduire dans l’appareil mathématique de nouvelles abstractions. Cependant, la circonstance décisive est qu’il ne peut être question de revenir à la méthode d’une description qui réponde mieux aux exigences habituelles d’une représentation imagée, par modèle, de la liaison entre la cause et l’effet.

Le fait que les lois quantiques ne peuvent être analysées dans le sens classique conditionne, comme nous l’avons vu, la nécessité d’introduire dans la description de ce que nous connaissons au moyen de l’expérience une distinction logique entre les appareils de mesure et les objets atomiques, différence qui exclut par principe la possibilité d’une description déterministe. On peut dire, en résumant, que le cadre plus large de la complémentarité ne signifie nullement que l’on renonce arbitrairement à l’idéal de causalité. Le concept de complémentarité est l’expression directe de notre position dans le problème de la représentation des propriétés fondamentales de la matière que l’on estimait relever de la description physique classique, mais qui se sont trouvées hors de ses limites d’application.

Malgré toutes les différences dans les situations caractéristiques pour l’application des notions de relativité et de complémentarité, ces situations présentent sous le rapport gnoséologique une grande ressemblance. En effet, dans les deux cas nous avons affaire avec l’étude de lois qui ne peuvent pas être incluses dans les représentations imagées valables pour la représentation des faits physiques dans un domaine plus limité. Mais ce qui est décisif, c’est le fait que dans aucun de ces deux cas l’élargissement du cadre de nos notions ne présuppose une quelconque référence au sujet observateur (cette référence serait un obstacle à une transmission univoque des faits d’expérience).

Dans les raisonnements de la théorie de la relativité, cette objectivité est garantie par ce qu’il est tenu compte de la dépendance des phénomènes à l’égard du système de référence de l’observateur, tandis que dans la description complémentaire toute subjectivité est exclue grâce à la prise en considération de circonstances qui rendent univoque l’application de nos notions premières.

Il est significatif, sous l’aspect général philosophique, qu’en ce qui concerne l’analyse et la synthèse nous rencontrons dans d’autres domaines de la connaissance des situations rappelant celle de la physique quantique. Ainsi l’unité des organismes vivants et les caractéristiques des hommes doués de conscience, de même que celle des cultures humaines, présentent des traits de totalité dont la réflexion exige une méthode typiquement complémentaire de description. La transmission des faits d’expérience exige dans ces vastes domaines de la connaissance un vocabulaire riche, et comme on donne parfois un sens différent aux termes et surtout par suite de la différence dans les explications admises dans la littérature philosophique de la notion de causalité, le but de cette sorte de comparaison était souvent mal interprété. Mais le développement progressif de la terminologie qui convient pour la description d’une situation plus simple en physique montre que nous avons ici affaire non pas avec des analogies plus ou moins nébuleuses, mais avec des exemples de liaisons logiques qui se rencontrent dans des contextes différents dans des domaines plus vastes de la connaissance.

Cet ensemble est paru sous le titre « Discussion avec Niels Bohr » dans la revue Вопросы философии (Voprossy Filosofii), no 8, 1964, sous la signature de V. Fok. Le texte intitulé « Ma réponse au professeur Niels Bohr », repris dans cet article, est la traduction de la note remise à N. Bohr le 1er mars 1957. La réponse de N. Bohr a été publiée pour la première fois dans la revue Успехи физических наук (Ouspekhi fizitcheskikh naouk), 1959, t. 67, fasc. 1, p. 37-42.

Traduction de Vladimir Frolow.

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