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Accueil du site > 01 - Livre Un : PHILOSOPHIE > LIVRE UN - Chapitre 02 : Matière à philosopher ? > Qui est Georges Lochak ?

Qui est Georges Lochak ?

mardi 8 avril 2014, par Robert Paris

Citations de Georges Lochak

« Les lois de symétrie ne peuvent régner que sur des systèmes physiques dans lesquels les lois de conservation sont déjà instaurées. Elles ne règnent que sur un monde immobile, sans passé et sans avenir, où l’évolution n’a pas droit de cité et où le temps ne s’écoule pas. »

Georges Lochak, « la géométrisation de la physique »

« Il faut redonner à ceux qui passionne la "science des questions" la liberté de pensée et les faibles moyens dont ils ont besoin. Car c’est cette science là qui est le sel de la terre et qui sème les graines de l’avenir. »

« Quelques remarques sur l’industrie nucléaire », Georges Lochak

« Pour la lumière, si l’énergie est transportée d’un seul tenant par le photon, celui-ci n’est pas une bille (...). De même, l’électron n’est pas une boule dure… On ne compte pas les électrons ou les photons comme on compte les objets que nous rencontrons autour de nous. » Les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue dans « L’objet quantique ».

« L’approche philosophique et culturelle des problèmes de la mécanique quantique devait tout naturellement privilégier les discussions sur le déterminisme… Alors qu’au fil des années 1930, Bohr tend à minimiser de plus en plus le côté contradictoire, paradoxale, de la complémentarité des aspects ondulatoire et corpusculaire, Louis de Broglie, au contraire, le souligne de plus en plus. Il parle de contradiction, d’exclusion, de conflit, mais rarement de complémentarité. Le conflit se généralise peu à peu pour devenir le conflit de la cinématique et de la dynamique. De Broglie l’illustre en réactualisant le paradoxe de Zénon : « Dans le macroscopique, Zénon paraît avoir tort, poussant trop loin les exigences d’une critique trop aiguë, mais dans le microscopique, à l’échelle des atomes, sa perspicacité triomphe et la flèche, si elle est animée d’un mouvement bien défini, ne peut être en aucun point de sa trajectoire. Or, c’est le microscopique qui est la réalité profonde, car il sous-tend le macroscopique. »

Lochak

Les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue retracent dans « L’objet quantique » ce changement radical de la révolution quantique :

« L’hypothèse des quanta voulait dire cette chose étrange que le mouvement des atomes n’évolue pas continûment mais par bonds discontinus : comme si une fusée ne pouvait s’élever progressivement au dessus de la Terre vers n’importe quelle orbite et ne pouvait atteindre que certaines orbites particulières en sautant brusquement de l’une à l’autre. (...) Einstein avait émis en 1905, à, partir des travaux de Planck, une hypothèse encore plus paradoxale que la sienne : il suppose que si les atomes absorbent et émettent l’énergie lumineuse par paquets, par quanta, c’est que ces quanta se trouvent déjà dans la lumière autrement dit les ondes lumineuses continues transportent leur énergie sous forme discontinue, concentrée dans des corpuscules de lumière, qu’on appelle photons. »

« La microphysique actuelle est essentiellement fondée sur la description minutieuse des états stationnaires (appelés aussi états quantiques), tandis qu’au sujet des transitions, on fait seulement des calculs statistiques. (...) Mais la transition elle-même, en tant que processus individuel, n’est pas décrite. De ce fait, on n’explique pas comment se maintiennent les états stationnaires, car pour expliquer leur étonnante stabilité, il faudrait comprendre ce qui se passe quand un système s’écarte d’un état stationnaire sous l’effet d’une perturbation (...) »

Le physicien Georges Lochak dans un article intitulé « Vers une microphysique de l’irréversible » de la « Revue du Palais de la Découverte »

« La nature se présente à nous comme ces petites mouches des journées chaudes d’été, que nous voyons presque immobiles, soutenues par un battement d’ailes si vif qu’on le discerne à peine, et qui, soudain changent de place presque instantanément, en un vol bref et rapide, pour s’immobiliser un peu plus loin : les états stationnaires s’étalent devant nos yeux, mais pour apercevoir des transitoires, il faut les chercher. »

Le physicien Georges Lochak dans sa préface à « La dégradation de l’énergie » de Bernard Brunhes

« Ce serait une grave erreur de croire que la propriété que possède un atome de n’apparaître que dans un ensemble discret d’états physiques et de sauter brusquement d’un état à un autre au cours d’une perturbation est l’apanage des systèmes microphysiques et est étrangère à la mécanique habituelle. »

Lochak dans l’article « Vers une microphysique de l’irréversible » de la « Revue du Palais de la Découverte » de mai 1977.

« Le rassemblement d’un grand nombre de bosons sur une même onde cohérente peut constituer un phénomène brutal qui se produit soudainement, au dessus d’un certain seuil de température (généralement très bas), qui s’appelle (...) la « condensation de Bose ». (...) Cette condensation appartient à la classe des transitions de phase parmi lesquels on peut citer des exemples courants de transitions qui peuvent se produire à des températures ordinaires, comme la solidification d’un liquide, ou la condensation d’une vapeur. » exposent les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue dans « L’objet quantique ».

Georges Lochak écrit ainsi dans « Vers une microphysique de l’irréversible » (revue du palais de la découverte) :

« l’idée des quanta, autrement dit l’idée que l’énergie des systèmes microscopiques ne varie que par bonds instantanés (les transitions quantiques) au cours desquels les microsystèmes passent subitement d’un état stationnaire à un autre en échangeant entre eux des parcelles d’énergie. » Il y appelait donc à une microphysique irréversible.

Lochak, Diner et Fargue dans « L’objet quantique » :

« La théorie des quanta s’est développée simultanément de deux manières différentes. La première consiste à mettre en avant l’existence d’états discontinus dans le monde microphysique et de transitions entre ces états. La seconde consiste plutôt à mettre en avant le fait que les propriétés corpusculaires et ondulatoires (…) se trouvent mêlées l’une à l’autre dans tous les domaines. Les deux façons s’imbriquent donc étroitement. (…) Planck introduisit dans la physique un élément de discontinuité, là où la continuité semblait devoir régner. D’après lui, un atome ne pouvait absorber petit à petit, continûment, de l’énergie lumineuse : il ne pouvait le faire que par paquets, par quanta, dont la valeur extrêmement petite, mais quand même finie, était déterminée par une constante qu’il désigna par h : la célèbre constante de Planck. (…) L’hypothèse des quanta voulait dire cette chose étrange que le mouvement des atomes n’évolue pas continûment mais par bonds discontinus : comme si une fusée ne pouvait s’élever progressivement au dessus de la terre vers n’importe quelle orbite et ne pouvait atteindre que certaines orbites particulières en sautant brusquement de l’une à l’autre. »

Les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue retracent ainsi dans « L’objet quantique » ce changement radical :

« L’hypothèse des quanta voulait dire cette chose étrange que le mouvement des atomes n’évolue pas continûment mais par bonds discontinus : comme si une fusée ne pouvait s’élever progressivement au dessus de la Terre vers n’importe quelle orbite et ne pouvait atteindre que certaines orbites particulières en sautant brusquement de l’une à l’autre. (...) Einstein avait émis en 1905, à, partir des travaux de Planck, une hypothèse encore plus paradoxale que la sienne : il suppose que si les atomes absorbent et émettent l’énergie lumineuse par paquets, par quanta, c’est que ces quanta se trouvent déjà dans la lumière autrement dit les ondes lumineuses continues transportent leur énergie sous forme discontinue, concentrée dans des corpuscules de lumière, qu’on appelle photons. »

« L’hypothèse des quanta conduit à admettre qu’il y a dans la nature des phénomènes n’ayant pas lieu d’une manière continue mais brusquement et, pour ainsi dire, explosivement. » écrit le physicien Max Planck dans « Initiation à la physique ». « C’est pour essayer de retrouver la vérité sur des faits aussi simples mais fondamentaux que Planck introduisit dans la physique un élément de discontinuité là où la continuité semblait devoir régner. (...) L’hypothèse des quanta voulait dire cette chose étrange que le mouvement des atomes n’évolue pas continûment mais par bonds, et par bonds discontinus. » remarquent les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue dans « L’objet quantique ».

Le physicien Georges Lochak écrivait dans sa préface à l’ouvrage fameux « La dégradation de l’énergie » de Bernard Brunhes :

« La physique moderne, qui est née avec Galilée et Newton, doit son succès à l’expérience. Or l’indispensable vertu de l’expérience est la répétabilité : une observation unique n’est pas un fait scientifique. D’où l’importance des états stationnaires, qui laissent le temps nécessaire à l’observation et dont la préparation est facilement renouvelable, tandis que les états transitoires, les états évolutifs, sont plus fugaces et plus difficiles à saisir. La nature se présente à nous comme ces petites mouches des journées chaudes d’été, que nous voyons presque immobiles, soutenues par un battement d’ailes si vif qu’on le discerne à peine, et qui, soudain changent de place presque instantanément, en un vol bref et rapide, pour s’immobiliser un peu plus loin : les états stationnaires s’étalent devant nos yeux, mais pour apercevoir des transitoires, il faut les chercher. Peut-être par suite d’une harmonie secrète entre les mathématiques et la physique, ou plus probablement de la demande des physiciens, l’appareil mathématique décrivant les processus stationnaires est lui aussi plus développé que celui qui décrit les processus évolutifs ; si bien qu’un nouveau phénomène stationnaire trouve aussitôt un cadre conceptuel prêt à l’accueillir, alors que, pratiquement, tout est à chaque fois à refaire pour un processus évolutif. L’idée même de loi s’identifie, en physique, au concept de régularité et non à celui d’évolution. (...) C’est dans l’optique générale d’un débat sur les lois de conservation et d’évolution et sur l’importance relative des phénomènes stationnaires et des processus transitoires, qu’il est intéressant de relire « La dégradation de l’énergie » de Brunhes. » Bernard Brunhes écrivait ainsi « Dans l’entourage et à l’époque de Carnot, on cherchait et on voulait quelque chose qui se conservât. On s’efforçait d’atteindre le permanent. Lavoisier avait proclamé la conservation de la masse dans les réactions chimiques. La place avait montré la stabilité du système solaire ; Fourier avait célébré un monde ’’ disposé pour l’ordre, la perpétuité et l’harmonie’’. C’est dans cette atmosphère intellectuelle qu’a surgi, comme par génération spontanée, en trois points de l’Europe savante, le principe de conservation de l’énergie. »

Les physiciens Lochak, Diner et Fargue expliquent que « Les propriétés d’ordre et de désordre s’imbriquent sans que l’on puisse établir le lien logique qui les unit. (...) Il n’y a pourtant pas entre ordre et désordre l’antinomie que le bon sens suggère. (...) Le déterminisme ne s’oppose pas au hasard. Bien qu’elle soit une théorie des systèmes physiques où le hasard est irréductible, la mécanique quantique n’a pas, de ce fait, le statut de théorie indéterministe. »

Le physicien Georges Lochak explique dans l’article « Louis De Broglie, savant solitaire » que les particules de matière ont une tendance spontanée à produire du désordre (particules qu’on appelle de Fermi d’où leur nom de « fermions » dont un exemple est l’électron), les particules de lumière à produire de l’ordre qu’on appelle de Bose, d’où leur nom de « boson » dont un exemple est le photon lumineux) : « Les fermions sont (...) « individualistes » et, en particulier, ils ne peuvent pas coexister sur une même onde. Cette propriété est essentielle pour expliquer la stabilité de la matière, la classification des éléments chimiques et les propriétés des solides (en particulier les propriétés électriques). Les bosons au contraire sont « grégaires », ils auront tendance à s’agglutiner dans le même état ; non seulement ils pourront coexister sur une même onde, mais ils auront tendance à y « attirer » d’autres bosons de la même espèce. »

Lochak expose sur les supraconducteurs : « La théorie BCS a montré qu’on peut l’expliquer par un appariement entre les électrons qui se réunissent dans ce que l’on appelle les paires de Cooper. Or, une telle paire, réunion de deux fermions, se comporte comme une seule particule (...) et elle n’est plus, elle-même, un fermion mais un boson. Les paires de Cooper peuvent donc se mettre en phase sur une même onde, comme le font les photons sur une onde lumineuse. Dès lors, un courant électrique cesse d’être un vent dans un gaz d’électrons en agitation désordonnée, pour devenir une onde qui se propage sans collisions, donc sans frottement et partant sans résistance, dans le réseau cristallin. »

« L’objet quantique » de Lochak, Diner et Fargue explique la notion contre-intuitive de spin : « Une autre propriété des particules jouera ici un rôle fondamental, le spin. « To spin » signifie en anglais « tourner » et le spin consiste en ce que, de même que la Terre et les autres planètes tournent sur elles-mêmes comme de gigantesques toupies, les électrons et presque toutes les autres particules en font autant, encore qu’il faille, ici encore, tempérer le sens de cette phrase parce que, en réalité, personne n’est vraiment capable de décrire cette « rotation » de la particule. Tout ce qu’on peut affirmer, c’est que les particules possèdent des lois de symétrie et un certain nombre de comportements physiques qui permettent de les assimiler à des petites toupies. Mais on ne voit pas vraiment tourner la toupie. »

Georges Lochak explique dans le « Dictionnaire de l’ignorance » que « Il n’y a pas d’expérience sans idée théorique et pas de théorie sans conceptualisation du réel. »

Georges Lochak écrit dans "Pourquoi les mathématiques sont-elles efficaces ?", extrait du même ouvrage "Dictionnaire de l’ignorance" sous la direction de Michel Cazenave :

« A la question "Comment les mathématiques appréhendent-elles le réel ?", on peut répondre : "En énonçant des axiomes qui ressemblent aux objets réels, donc en énonçant des concepts bien adaptés", mais ce n’est pas si simple. Prenons un exemple. Mesurons la distance parcourue par un mobile au cours du temps et appelons "vitesse moyenne" le rapport de la distance au temps. (...) C’est ici que les mathématiques vont plus loin et inventent un concept. En effet, comme la distance parcourue diminue avec le temps nous pouvons "imaginer" une suite d’intervalles de temps et de distances qui tendent vers "zéro". En supposant cela, nous sortons du réel car une telle suite est purement abstraite, mais poursuivons et supposons de plus que le quotient de la distance parcourue divisée par le temps correspondant tende vers une limite finie. Nous appellerons cette limite "dérivée" de la distance par rapport au temps et nous dirons, par définition, que c’est la "vitesse" instantanée du mobile (c’est la vitesse moyenne sur un intervalle de temps infiniment petit). Trois siècles de succès de la mécanique sont basés sur ce concept mathématique car il est proche de la réalité pour un mobile dont le mouvement est suffisamment régulier. Mais attention ! Si le mouvement est chaotique, ce raisonnement ne correspond plus aux faits, le concept de vitesse instantanée cesse de s’appliquer et les lois de la mécanique cessent de prévoir les phénomènes. C’est ce qui arrive avec le mouvement brownien qu’on observe sur de petites particules matérielles plongées dans un liquide et agitées par le chaos moléculaire. Ce mouvement obéit à des lois qui sont différentes des lois habituelles de la mécanique. (...) Einstein fut le premier à énoncer clairement cette idée dans la phrase suivante : "Pour autant que les propositions de la mathématique se rapportent à la réalité, elles ne sont pas certaines et pour autant qu’elles sont certaines, elles ne se rapportent pas à la réalité." »

« Les lois de symétrie ne peuvent régner que sur des systèmes physiques dans lesquels les lois de conservation sont déjà instaurées. Elles ne règnent que sur un monde immobile, sans passé et sans avenir, où l’évolution n’a pas droit de cité et où le temps ne s’écoule pas. »

Georges Lochak, dans « La géométrisation de la physique » « Pourquoi diable les états quantiques physiquement observables ne sont jamais totalement symétriques, sauf pour l’hélium, mais partiellement symétriques et partiellement antisymétriques ? »

Lochak, Diner et Fargue dans "L’objet quantique"

Le physicien Georges Lochak rappelait que « Ce serait une grave erreur de croire que la propriété que possède un atome de n’apparaître que dans un ensemble discret d’états physiques et de sauter brusquement d’un état à un autre au cours d’une perturbation est l’apanage des systèmes microphysiques et est étrangère à la mécanique habituelle. » (dans l’article « Vers une microphysique de l’irréversible » de la « Revue du Palais de la Découverte » de mai 1977).

« Au début du siècle, la cause paraissait entendue : la matière était corpusculaire, faite de petits points matériels interagissant et dont on était en train de prouver l’existence et d’apercevoir la structure : c’étaient les atomes (...) Au contraire, la lumière était ondulatoire, ainsi que les ondes radio et les rayons X, de découverte récente (...) Il y avait (...) une relation étroite entre ces deux mondes, pourtant considérés à l’époque comme distincts : celui des ondes et celui des corpuscules. Mais cette relation se révèle difficile et c’est elle qui donne naissance aux deux grandes découvertes scientifiques du siècle : la relativité et la théorie des quanta, qui devaient révolutionner notre façon de voir le monde. (...) Les propriétés corpusculaires et ondulatoires ne restent pas confinées, comme on l’avait cru, chacune dans un domaine particulier du monde physique (respectivement matière et lumière), mais se trouvaient mêlés l’une et l’autre dans tous les domaines (...) Les deux façons s’imbriquaient donc étroitement. » exposent les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue dans « L’objet quantique ».

Avant-propos de Georges Lochak à « Louis de Broglie, un itinéraire scientifique » :

« Louis de Broglie a toujours été pénétré d’histoire (…) et en physique également il n’a jamais perdu de point de vue historique et celui-ci a même joué un rôle très important dans l’orientation de ses conceptions scientifiques.

C’est ainsi qu’après la guerre de 1914-1918, entreprenant un réexamen des difficultés qu’offrait à l’époque la théorie des quanta, fondée sur la théorie du rayonnement du corps noir de Planck, le modèle d’atome planétaire de Bohr et la théorie des quanta de lumière d’Einstein (c’est-à-dire l’idée que l’énergie, dans les ondes lumineuses, est transportée par des corpuscules : les photons), Louis de Broglie eut l’idée que le ciment de cette théorie encore disparate devait se trouver dans la réunion de la mécanique et de l’optique en un seul corps de doctrine. Et c’est là que lui servirent ses connaissances historiques, puisque c’est grâce à sa vision d’ensemble de l’évolution des idées en physique qu’il put réunir dans un seul système le principe de Maupertuis (c’est-à-dire le principe de moindre action), emprunté à la mécanique, au principe de Fermat (c’est-à-dire le principe du plus court chemin lumineux), emprunté à l’optique. Et c’est cette vue d’ensemble, concrétisée en faisant appel à la loi des quanta de Planck et étayée par le principe de relativité d’Einstein, clé de voûte de la mécanique ondulatoire, qui conduisit de Broglie à l’idée de la coexistence des propriétés corpusculaires et ondulatoires (…) Curieusement, malgré tous les efforts entrepris en ce sens, la nature physique de l’union entre les ondes et les corpuscules n’a jamais été élucidée (…) Rien de plus irritant qu’une théorie qui « marche » sans qu’on sache pourquoi : c’est ce qui est arrivé à la théorie de la gravitation de Newton avec sa loi de l’action à distance que tout le monde détestait, à commencer par Newton lui-même. (…) De Broglie a élaboré pour cela, dès 1926, une ingénieuse théorie (dite de la « double solution »), mais il s’est heurté à des difficultés mathématiques, à des objections physiques et surtout à l’hostilité d’une bonne partie des physiciens, si bien qu’il a fini par abandonner sa théorie pour longtemps. Mais, vingt-cinq ans plus tard, il l’a reprise au grand scandale de beaucoup, faisant d’incontestables progrès mais sans vraiment résoudre le problème. (….) Or il fallait un courage intellectuel exceptionnel, à un savant sexagénaire couvert d’honneurs et occupant les plus hauts postes, pour faire pareille proclamation. Il s’est trouvé du jour au lendemain dans une position marginale, on murmurait autour de lui au sujet des « atteintes de l’âge » ; il voyait, dans les commissions, son pouvoir se vider de sa substance, perdant jusqu’à celui de défendre ses propres élèves, discrètement « encouragés » à rejoindre d’autres laboratoires. On imagine difficilement, derrière les apparences feutrées de la vie universitaire et les chaleureuses proclamations unanimistes de la communauté scientifique, la violence des combats d’idées en science et le sort qui a toujours été réservé aux idées minoritaires et aux novateurs solitaires (or comment être novateur si l’on n’est pas solitaire ? Les idées neuves ne jaillissent pas d’une commission !). Il en a toujours été ainsi : on nous dresse aujourd’hui des portraits hagiographiques de Pasteur s’avançant majestueusement sur la voie de la découverte et récompensé de ses exploits par l’édification d’un institut portant son nom, mais on oublie combien souvent il a été traité de charlatan, et toutes les avanies qu’il a subies avant que ses idées ne fussent reconnues. De même, on nous représente un Einstein artificiel, doucement rêveur et nimbé de cheveux blancs, son noble visage souligné d’un sempiternel E = mc² ; mais on oublie les attaques, les insultes qu’il a subies dans sa jeunesse de la part des détracteurs de la relativité, ainsi que l’isolement (enjolivé de fleurs certes, mais l’isolement quand même) dans lequel l’avaient plongé aussi bien son refus d’admettre l’interprétation orthodoxe de la mécanique quantique que son opiniatreté à poursuivre ses recherches sur le champ unitaire. Lui qui, à la fin de ses jours, écrivait depuis Princeton, et alors même que le grand public l’adulait : « je suis considéré ici comme une sorte de fossile que les ans ont rendu aveugle et sourd. (…) La pire des choses, sans doute, est ce mur de silence dont les idées minoritaires sont entourées. Et ce mur est surtout impressionnant lorsqu’il s’élève autour d’un personnage aussi célèbre que Louis de Broglie , auteur de dizaines de livres et de centaines d’articles de revues, mais qu’on ne cesse de lire et de citer dès lors que ce qu’il dit n’est plus dans le courant de la mode, et cela tout simplement parce que les ténors du moment font silence de sur son nom. Un peu plus tard, on voit de temps à autre resurgir certaines de ses idées, à propos desquelles, toutefois, son nom n’est même plus cité : c’est ce qui est arrivé quand un certain type d’onde, que De Broglie appelait « onde à bosse » et qu’il avait introduite dans son interprétation de la mécanique ondulatoire, est soudain devenu à la mode sous le nom de « soliton », mais sans que l’on mentionne jamais le nom du père de cette idée. Ce modèle de l’onde à bosse nous ramène au problème du dualisme des ondes et des corpuscules, puisque c’est pour tenter d’élucider ce dualisme que De Broglie avait imaginé ce modèle mathématique la « bosse », c’est-à-dire une région très intense et étroitement localisée dans l’onde, qui pourrait représenter ce que nous observons en tant que corpuscule, mais, faisant partie intégrante de l’onde, cette bosse serait guidée par la propagation de celle-ci et suivrait donc les lois de la mécanique ondulatoire. (…) Y a-t-il un sens à essayer de donner une image physique intelligible du dualisme des ondes et des corpuscules ? A cette question, la majorité des physiciens concernés répondent : « non » ; soit qu’ils renoncent ; soit que, l’expérience ne paraissant jamais saisir que l’un ou l’autre des aspects (onde ou corpuscule) et non les deux à la fois, ils ne voient pas comment leur éventuelle union serait observable, ce qui discrédite le problème à leurs yeux ; soit qu’ils nient que l’onde de Broglie soit une onde physique et qu’ils n’y voient qu’un objet mathématique ; soit, encore, qu’ils nient le problème en refusant à la fois le mot « onde » et le mot « corpuscule » (…) On peut, sans crainte, affirmer que la question du dualisme que pose De Broglie reste parfaitement ouverte. (…) Une telle question peut difficilement entrer dans un projet, faire l’objet d’un programme et, surtout, elle peut difficilement mobiliser un grand laboratoire autour de vastes crédits. (…) On sonnerait, à plus ou moins longue échéance, le glas de la science si l’on imposait, comme on y a trop tendance, à l’ensemble de la recherche de se plier à ce régime-là. Parce que la véritable idée nouvelle, celle qui donnera naissance à la théorie future et qui ouvrira un domaine de recherche entièrement nouveau, ne ressemblera en rien à ce que nous croyons être vrai aujourd’hui. Ce sera, au début, comme cela a toujours été le cas dans le passé, une idées étrange, balbutiante et fragile dont personne ne voudra, une question inattendue posée par un cerveau solitaire qui se sera demandé si d’aventure la nature ne serait pas autrement qu’on ne croit. (…) Or une telle idée neuve, contrairement à ce que l’on prétend parfois avec un bel optimisme, il y a déjà bien longtemps qu’on n’en a pas vu. Et c’est pour cela qu’il faut lire Louis de Broglie : parce que lui, jadis, il a eu une telle idée. » « Mr Einstein a eu, en 1905, l’idée très remarquable que les lois de l’effet photoélectrique indiquent l’existence pour la lumière d’une structure discontinue où les quanta interviennent. ( …) La nature essentiellement discontinue de la quantification, exprimée par l’apparition dans les formules de nombre entiers, les nombres quantiques, présentait un étrange contraste avec la nature continue des mouvements envisagés par la dynamique ancienne, newtonienne ou einsteinienne. » écrit Louis de Broglie dans « La physique nouvelle et les quanta ».

On peut lire dans « L’objet quantique » de Lochak, Diner et Fargue : « La mécanique quantique formalise sous le nom d’observables les résultats possibles des expériences de mesure effectuées sur un objet quantique. Elle n’est pas une description de l’objet en soi, mais un calcul des observations possibles. Ceci ne signifie pas qu’en l’absence d’observation l’objet n’ait pas de propriétés, mais elles ne sont pas décrites par la mécanique quantique. La possibilité d’une telle description réaliste est l’enjeu d’un débat scientifique et philosophique qui dure depuis plus de soixante ans… Ainsi, parler des objets quantiques signifie non pas donner de ces objets une description visant à faire comprendre ce qu’ils sont, mais à décrire les phénomènes auxquels ils donnent naissance. »

Les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue dans « L’objet quantique » :

« Si un électron entre et sort d’une boite (une zone par exemple) (...), on ne peut pas dire que c’est le même électron qui entre et qui sort. (...) La masse est longtemps apparue comme une propriété fondamentale. N’est-il pas surprenant de la voir maintenant apparaître comme une propriété purement dynamique, liée aux propriétés du vide et à la façon dont elles affectent les particules qui s’y trouvent ? (...) Cette nouvelle conception de la masse est une révolution importante. Ce qui apparaissait comme une propriété intrinsèque et immuable se voit relégué au rang d’effet dynamique dépendant des interactions et, avant tout, de la structure du vide. »

Lochak, Diner et Fargue écrivent à ce propos dans « L’objet quantique » :

« Les phénomènes de désordre sont ceux que la physique classique attribue au hasard et associe à une imprévisibilité à laquelle seul le calcul des probabilités permet de faire face. L’interprétation probabiliste de la mécanique quantique est imposée par des phénomènes microscopiques observables à caractère aléatoire. (…) Les propriétés d’ordre et de désordre s’imbriquent (…) Qui n’a pas admiré l’organisation des tourbillons dans l’eau impétueuse d’un torrent ? L’ordre peut s’installer au sein de la turbulence. Tout se passe comme si la mécanique quantique exprimait les figures d’ordre d’un désordre microphysique. (…) Le nombre entier m, nombre quantique magnétique provient de ce que le moment cinétique orbital (de l’atome) se manifeste par l’existence d’un petit aimant (…) si on effectue la mesure selon la direction du champ magnétique utilisé pour l’observation. (…) Cependant, si l’on cherche maintenant à mesurer (…) dans un plan perpendiculaire au champ magnétique du dispositif expérimental (…) on obtient une succession de nombres au hasard. (…) Si on observe une valeur constante selon une direction de projection, elles sont au hasard selon une direction perpendiculaire. (…) Cela est dû aux relations d’incertitude d’Heisenberg. »

« Si les corpuscules étaient des corpuscules « vrais », classiques, elles suivraient des trajectoires et ceci permettrait de les considérer comme discernables tout en étant identiques. (...) Ce seul fait suffit à démontrer que les propriétés statistiques d’un ensemble de telles particules sont tout à fait différentes de celles d’un ensemble d’objets ordinaires, classiques. (...) On ne compte pas les électrons ou les photons comme on compte les objets que nous rencontrons autour de nous. » exposent les physiciens Georges Lochak, Simon Diner et Daniel Fargue dans « L’objet quantique ».

Le testament de Georges Lochak

La science comme aventure de l’esprit

Hommage à Louis de Broglie

Entretien avec Georges Lochak

Louis de Broglie raconté par son plus proche collaborateur

Quelques articles citant Georges Lochak

Une interview

Une conférence

Bibliographie de Georges Lochak

Vidéos de Georges Lochak

Un film avec Olivier Costa Beauregard

Un exposé en anglais de Georges Lochak

4 Messages de forum

  • Qui est Georges Lochak ? 8 avril 2014 20:06

    Beaucoup d’énigmes relatives à la catastrophe de Tchernobyl demeurent inexpliquées et inexplicables. Le Professeur Georges Lochak président de la Fondation Louis de Broglie (Paris) en aborde certaines :

    Un couvercle de 2 000 tonnes éjecté

    Professeur Georges Lochak : « …Mon ami Urutskoïev m’a justement confié qu’il ne savait pas quelle force avait propulsé le couvercle du réacteur dénommé Elena - pesant près de 2 000 tonnes - et l’avait fait retomber sur le côté. Il n’y a aucune explication raisonnable à cela, et ceux qui prétendent en avoir une s’abusent. Certes, il y a eu des affirmations dans la presse scientifique selon lesquelles il s’agissait probablement d’une pression de vapeur. Mais cela est parfaitement stupide ! Si la pression de vapeur avait été suffisante pour soulever un couvercle de ce poids, les parois du réacteur auraient certainement explosé, ce qui n’a pas été le cas. Les parois du réacteur n’ont même pas été déformées.* »

    Un différentiel temporel

    énigmatique

    Professeur Georges Lochak : « Tout le monde est d’accord pour dire que l’explosion dans la salle des machines a précédé celle du réacteur. Mais il y a un petit ennui. Tous les gens qui étaient sur place ont estimé que l’intervalle de temps entre le bruit des deux explosions était de l’ordre de trois secondes. Cependant, les deux explosions ont été entendues à des kilomètres à la ronde. Et les témoins qui étaient loin ont affirmé que l’intervalle entre les deux était de l’ordre de trente secondes. C’est quand même une sacrée différence ! On peut se tromper de deux ou trois secondes, mais de trente, non !* »

    90% du combustible nucléaire disparu et 10 tonnes d’aluminium autour du réacteur

    Professeur Georges Lochak : « Ensuite, d’après les mesures du magma figé en bas du réacteur, le groupe d’Urutskoïev a estimé qu’il n’y était resté, après l’explosion, que 10 à 20 % du combustible nucléaire. Où donc était passée la plus grande partie du combustible ? Tout n’a pas pu être emporté par le « nuage de Tchernobyl ». En même temps, ce que l’on sait, même si cela n’a jamais été dévoilé au grand jour, c’est que des transmutations se sont produites au sein du réacteur au moment de l’accident. Par exemple, on a trouvé, autour du réacteur, une dizaine de tonnes d’aluminium, métal qui est totalement étranger à la construction d’un réacteur…* »

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  • Qui est Georges Lochak ? 8 avril 2014 20:07

    Curieusement Maxwell était à la fois un des plus grands hommes des théories atomiques et le créateur de l’électromagnétisme moderne ; c’est-à-dire qu’il incarnait dans sa personne la contradiction qui existait entre ces deux visions du monde. La découverte de l’électron a eu, alors, un effet tout à fait dramatique puisqu’il a été regardé par Lorentz et par l’ensemble des physiciens comme la source du champ électromagnétique, autrement dit cet objet petit et localisé, cette particule beaucoup plus petite qu’un atome devenait indispensable à la description du monde des champs.

    Ce drame a commencé avec Max Planck qui a essayé de résoudre un problème de thermodynamique et d’électromagnétisme et qui était sans solution à l’époque. Il s’agissait de savoir ce qu’est l’énergie du rayonnement électromagnétique qui émane disant d’un petit trou percé dans la paroi d’un four chauffé d’une façon régulière (problème du corps noir). Ce problème qui parait être abstrait et sans grandes applications a, en vérité, changé complètement la physique du siècle, car pour résoudre ce problème Planck s’est vu obligé de se servir à la fois de l’électron et de l’électromagnétisme. Or se servir de l’électron revenait à se servir de la mécanique de Newton, et se servir de l’électromagnétisme revenait à se servir de la théorie de Maxwell. Et il s’est avéré que ces deux théories ne faisaient pas bon ménage ; elles conduisaient à des conclusions absurdes. Pour cette raison, Planck a été obligé d’introduire une nouvelle propriété et de distordre les propriétés mécaniques que l’on prêtait à l’électron. Il est ainsi arrivé à l’hypothèse des quanta, c’est-à-dire que le champ électromagnétique échange avec la matière de l’énergie non pas d’une manière continue mais par petits paquets discontinus qu’il a appelé les quanta. C’est cette idée, – qui au début n’a pas était prise au sérieux et qui est restée ignorée –, qui a donné à Einstein, cinq année plus tard en 1905, l’idée géniale disant que si c’était ainsi alors il faudrait que la lumière elle-même – et les ondes électromagnétiques en général – transporte son énergie non pas d’une façon continue mais discontinue par grains. Einstein a introduit cette idée qui était incompréhensible, et malgré sa gloire naissante et grandissante cela n’a pas été cru pendant plus de vingt ans. Il a introduit l’idée qu’il fallait que la lumière soit faite d’ondes, sinon on ne comprendrait pas les phénomènes d’interférences et de diffractions qui étaient très bien étudiés depuis longtemps, et Einstein disait que les transports d’énergie ne sont pas liés à ces ondes particulièrement, mais à des particules qui sont en quelque sorte transportées par ces ondes et qui sont appelées les photons.

    Cette contradiction dans le double aspect qu’il attribuait à la structure de la lumière et de l’électromagnétisme en général a laissé les physiciens incrédules et perplexes, car le problème soulevait de très grandes difficultés. Quelques années plus tard, parallèlement à cela, Bohr qui a développé la théorie des quanta pour l’appliquer à la théorie de l’atome, a émis l’hypothèse que l’atome est une espèce de système planétaire dont le soleil serait le noyau atomique électrisé positivement et lourd, et autour duquel graviteraient des électrons. Cette image a été modifiée par la suite mais enfin nous la conservons dans une large part. Bohr a donc introduit les quanta de Planck dans la description du mouvement des électrons autour du noyau et il en a tiré d’extraordinaires conséquences surtout lors de l’application à la spectroscopie où le calcul des longueurs d’ondes émises par les atomes était tout à fait remarquable. C’est un petit peu avant la découverte de Bohr que l’introduction des quanta paraissait inévitable.

    Et c’est à ce moment que De Broglie commença à s’intéresser à la physique. Il a eu la chance inestimable du fait que son frère était le secrétaire scientifique du congrès de Solvay de 1911 et qui a rapporté à la maison, puisqu’il était l’éditeur, les minutes du congrès toutes fraiches et les discussions auxquelles participaient les plus grandes gloires scientifiques de l’époque comme Planck, Poincaré, Mme Curie, Sommerfeld, Lorentz etc. De Broglie a lu avec passion tout cela et il s’est mis à étudier fiévreusement divers livres comme ceux de Poincaré ; il s’est trouvé ainsi dès le début en face du problème des ondes et des particules. Il est à l’évidence l’homme qui en a été le plus frappé à l’époque.

    Alors qu’elle a été sa découverte ? Elle n’a pas été immédiate. 1911 était une très mauvaise année, c’était trois ans avant la guerre de quatorze. Il s’est mis à faire d’abord des études scientifiques et rapidement il a obtenu une licence de science à la Sorbonne. Mais c’est dans les livres qu’il s’est plus instruit, car les cours de l’époque ne rapportaient pas ces nouveaux résultats. Malheureusement, c’est à ce moment-là, en 1913, qu’il a été appelé au service militaire et a été affecté comme physicien au centre de la Radio de l’armée française qui se trouvait à l’époque au mont Valérien. Il a servi sous les ordres du colonel – devenu maréchal par la suite – Fermier, qui était un des grands de la radio en France de l’époque.

    Malgré que la guerre lui ait fait perdre 5 ans, il a eu la grande chance de rester en vie car plusieurs physiciens de génies ont trouvé la mort comme Schwarzschild, par exemple, qui combattait dans les rangs de l’armée allemande et qui était un physicien d’une qualité rare. De Broglie est resté donc à l’abri dans les caves de la tour Eiffel et même si plusieurs années sont perdues de son travail en physique, il a appris, par contre, ce qu’est la physique appliquée et cela joua un grand rôle dans sa manière de penser. Car, dorénavant, les ondes étaient attachées à quelque chose de tout à fait matérielle, comme il me l’a dit lui-même ; les ondes étaient attachées à des gros alternateurs qu’on mettait en marche en se salissant les mains et en se faisant du mal ; à cause de cela, m’a-t-il dit, il n’a jamais pu croire que les ondes sont des distributions de probabilités, leur caractère matériel lui était devenu comme une évidence profonde dont il était littéralement imbibé.

    De Broglie se remit à travailler après la fin de la guerre, vers 1920, dans les laboratoires de son frère. Il est revenu au problème de l’atome de Bohr, des quanta de lumière d’Einstein, de l’électromagnétisme, de la loi du corps noir [1] de Planck.

    De Broglie a eu la chance que depuis 1913, année de naissance de l’atome de Bohr [2], les physiciens qui travaillaient sur ce problème se sont trouvés dans une situation de crise car pendant la guerre, l’atome de Bohr a eu le temps de devenir célèbre et de se heurter à la première crise de la physique moderne. En effet, en peu d’années on s’est rendu compte que malgré tous les succès remportés dans les cas simples et dès que les atomes devenaient plus compliqués et même dès l’atome de hélium qui a seulement deux électrons, les choses commencent à ne plus aller. Ainsi les problèmes tant théoriques qu’expérimentaux commençaient à s’accumuler devant cette théorie naissante des quanta.

    De Broglie pris par son génie scientifique sans doute, mais probablement aussi par la situation quelque peu marginale dans laquelle l’avait mise son origine aristocratique et le fait que la guerre l’avait mis à part et en dehors des laboratoires de recherches de l’époque et c’est grâce à son frère qu’il garda un contact direct avec la recherche scientifique du plus haut niveau. Cette situation tout à fait particulière lui donnait un certain recul par rapport aux événements parce qu’il n’était pas lié à la fièvre quotidienne des laboratoires et n’avait pas le nez dans leurs difficultés ; cela lui permettait de les regarder de légèrement plus loin. Il faut ajouter à tout cela le fait que De Broglie avait la formation d’historien, et si De Broglie, contrairement à ce qui est dit souvent, se défendait d’être un philosophe, par contre ses connaissances historiques et sa conception de l’histoire des sciences ont joué un rôle tout à fait déterminant dans les idées qu’il a développé pendant toute sa vie. Sa position d’historien l’a fait réfléchir en général sur les problèmes des ondes et des particules à travers l’évolution de toutes les idées en physique, c’est-à-dire qu’il réfléchissait sur les particules littéralement à partir de Démocrite, à partir des points matériels de Newton, à partir des théories atomiques développées au 18ème siècle et surtout au 19ème siècle, de même qu’il réfléchissait aux ondes aussi bien à travers les conceptions d’Anaxagore qui s’opposait à celles atomiques de Démocrite de la Grèce antique, de même qu’il se rattachait aux théorie de Huygens, de Fresnel en optique qui l’un et l’autre à un siècle d’intervalle avaient fait triompher la théorie ondulatoire de la lumière ; il connaissait aussi quelques points essentiels tel que les rapprochements qu’on peut faire entre le principe de chemin minimum en optique d’après Fermat et le principe des chemins minimums en mécanique d’après Maupertuis et Hamilton, il savait en somme des choses que les jeunes de son âge ne savaient pas en général ou n’avaient pas l’idée d’apprendre.

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  • Qui est Georges Lochak ? 6 avril 2015 07:24, par R.P.

    Le physicien Georges Lochak explique dans l’article « Louis De Broglie, savant solitaire » que les particules de matière ont une tendance spontanée à produire du désordre (particules qu’on appelle de Fermi d’où leur nom de « fermions » dont un exemple est l’électron), les particules de lumière à produire de l’ordre qu’on appelle de Bose, d’où leur nom de « boson » dont un exemple est le photon lumineux) :
    « Les fermions sont (...) « individualistes » et, en particulier, ils ne peuvent pas coexister sur une même onde. Cette propriété est essentielle pour expliquer la stabilité de la matière, la classification des éléments chimiques et les propriétés des solides (en particulier les propriétés électriques). Les bosons au contraire sont « grégaires », ils auront tendance à s’agglutiner dans le même état ; non seulement ils pourront coexister sur une même onde, mais ils auront tendance à y « attirer » d’autres bosons de la même espèce. »

    « Si le principe de Pauli n’intervenait pas pour tenir les électrons à distance mutuelle, la matière serait incomparablement plus concentrée, d’autant plus que la quantité en serait plus grande. (…) Ajoutons enfin que le rôle du principe de Pauli ne se borne pas à assurer l’existence de la matière, mais conditionne toutes ses propriétés électroniques détaillées, en particulier la conductivité ou la semi-conductivité des matériaux qu’utilise la technologie électronique. »

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  • Qui est Georges Lochak ? 10 septembre 2015 07:48, par R.P.

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