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Rasoir d’Occam

Publié Par Mathis LeCorbot dans Science

Le principe du rasoir d’Occam est utilisé en sciences pour départager différentes hypothèses pouvant toutes expliquer un phénomène encore incompris.

Les hypothèses possèdent chacune un certain degré de complexité. Très souvent, la théorie avançant le plus bas taux de complexité est souvent considérée comme la vraie, celle qui s’avèrera exacte après les expérimentations ou observations.

Mais le rasoir d’Occam n’apporte pas une preuve, il nous montre simplement quelle direction privilégier pour optimiser nos chances de découvrir la vérité plus rapidement.

Il est survenu à de multiples reprises que le rasoir d’Occam n’ait pas fonctionné alors que la vérité s’était dissimulée dans des replis ombrageux de théories complexes.

On assiste alors à des changements de paradigmes. On définit une théorie sur de nouvelles bases et on englobe l’ancienne théorie comme une approximation de la nouvelle.

Ce fut le cas avec les théories de la relativité restreinte et générale qui sont éminemment plus complexes que les théories de Galilée et de Newton.

Faisons un pas en arrière et réécrivons l’histoire en inventant une situation qui ne s’est pas produite, mais qui aurait pu. Imaginons-nous au temps de Newton. Einstein lui rend visite et il propose sa théorie de la relativité générale pour expliquer les phénomènes célestes et terrestres de la gravitation. Newton lui propose sa théorie de la gravitation qui s’avère beaucoup plus simple et intelligible.

En appliquant le rasoir d’Occam sur ce conflit opposant deux théories permettant d’expliquer certains phénomènes, on est alors obligé d’opter pour la théorie de la gravitation de Newton puisque aucune observation à cette époque n’aurait pu prouver l’une meilleure que l’autre. Les deux théories auraient donné des résultats comparables, mais celle de Newton est d’une complexité enfantine par rapport celle d’Einstein.

Pourtant on connait la suite. La théorie de Newton a été déclassée par celle de son successeur. Si on persiste à utiliser la première, c’est simplement qu’au quotidien, la précision de la seconde n’est pas requise.

Mais on doit l’admettre, le rasoir d’Occam ne fonctionne pas à tout coup. En fait, fonctionne-t-il vraiment ? Peut-être nous aide-t-il seulement à simplifier une réalité trop complexe pour être avalée en un seul morceau. Ainsi le rasoir d’Occam nous voilerait la vérité plutôt que nous la montrer.

Plusieurs scientifiques et penseurs ont payé un tribut très cher au nom du rasoir d’Occam. Je parlais de Ludwig Boltzmann dans un article précédent. Aujourd’hui je rajoute Alfred Wegener, le père de la théorie de la dérive des continents.

Une foi aveugle en quelque principe finit toujours par rouler ses adeptes dans la farine, le rasoir d’Occam y compris.

Le vide et l’information

Publié Par Mathis LeCorbot dans Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Philosophie, Physique, Quantique, Science, Sciences de l'information

Ce n’est pas la première fois que j’en parle, on y arrive tranquillement, graduellement, une brique à la fois. À quoi, demandez-vous ? À la preuve que nous vivons dans un monde informatique, que l’Univers est une simulation numérique, à lire dans Pour la Science ainsi que dans Esprit Science Métaphysiques et sur Radio-Canada. Les liens suivants vous amènent vers mes deux précédents articles dans lesquels j’abordais ce sujet. Univers et simulation et L’utilité véritable d’un trou noir.

Au début du XXe siècle, un pas de géant s’effectue en science avec l’élaboration de la physique quantique, l’une des deux théories qui après un siècle gardent encore toute leur pertinence. La seconde est la physique relativiste.

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Depuis ce temps, on sait qu’il existe des dimensions limites indivisibles, comme des atomes d’espace. Un cube d’espace fondamental appelé « espace de Planck » mesure environ 10-105 mètre cube.

Il existe également des atomes de temps qu’on nomme « ère de Planck » et qui valent 10-43 seconde. Il est donc impossible de savoir ce qui s’est passé au plus près du Big Bang sous cet atome temporel.

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On sait également, preuves expérimentales à l’appui que le vide n’est pas vide. J’en ai déjà parlé dans un autre article. Ce qu’on appelle le vide n’est pas le néant. S’il existe de l’espace, ce n’est pas rien. Ce faux vide est plein d’énergie et s’il possède de l’énergie, il possède de la matière qui se crée spontanément à partir de cette énergie.

Et voilà la dernière brique que la science fondamentale vient de rajouter dans l’équation, le vide serait constitué, non seulement d’énergie, mais aussi d’information.

On pouvait émettre cette hypothèse depuis les travaux de Ludwig Boltzmann, dont j’ai également brièvement parlé sur ce blogue, en y ajoutant le concept des unités de mesure fondamentales de Planck.

L’Univers, même vide de toute matière, serait quand même constitué de briques fondamentales d’information et on peut facilement imaginer qu’elle s’alimente à partir de l’énergie du vide.

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Tout ceci constitue un puzzle dont toutes les pièces se mettent en place les unes après les autres pour finalement apporter la preuve que nous sommes des constituants calculés, mais ayant de multiples degrés de liberté. Il ne faut pas croire que les programmes informatiques amènent des résultats nécessairement prédéterminés qui feraient que tout l’avenir serait décidé à partir du moment où l’ordinateur Universel commence à exécuter lesdits programmes, en l’occurrence à partir du Big Bang.

Ce qu’il faut surtout retenir, c’est le principe que l’Univers est information au sens informatique du terme, c’est-à-dire une information ayant des constituants de base indivisibles, comme le bit est celui de notre société technologique actuelle.

Je cite le scientifique Trhnh Xuan Thuan « Le vide est la matrice de tout » à lire dans Science et Avenir.

Photos : http://irfu.cea.fr; http://discovermagazine.com/; https://fineartamerica.com; http://bigthink.com.

Un génie haï et ostracisé

Publié Par Mathis LeCorbot dans Histoire, LeCorbot, Physique, Science, Société

L’histoire nous a fait connaitre des génies peu communs. Toutefois, certains d’entre eux n’ont pas été reconnus comme tels de leur vivant, ou trop peu. Je qualifie quelqu’un de génie lorsqu’un individu a réussi à sortir des sentiers battus, à imaginer autre chose, au-delà des dogmes de son époque. Malheureusement, très souvent, leur existence fut difficile. Elle a été peuplée de railleries, d’insultes de toutes sortes et surtout de dénigrements.

L’un d’entre eux est un génie hors du commun et encore si peu connu. Son nom est Ludwig Boltzmann. Il est né en Autriche en 1844 et est mort en Italie en 1906 lorsqu’il a commis une deuxième tentative de suicide. Elle fut précipitée par ses échanges virulents avec d’autres physiciens. De son vivant, ses travaux n’ont jamais été reconnus.

À son époque, l’existence de l’atome n’était pas encore admise. Elle faisait partie des théories antiques grecques totalement dépassées. On connait la suite. Boltzmann en a été l’un des grands défenseurs. Sa plus grande contribution aux sciences fut certainement d’avoir introduit la physique statistique pour décrire le comportement des gaz. Il offre une nouvelle équation pour décrire l’entropie.

S = k ln Ω. Sur sa tombe est gravée une variante signifiant la même chose, S = k log W

S est l’entropie, le niveau de désordre d’un système ayant une grande quantité d’atomes ou de molécules. Il montre que l’entropie d’un tel système croît de façon permanente et monotone.

Aujourd’hui, la constante k dans ses équations est appelée « constante de Boltzmann » et est l’une des quatre constantes fondamentales de notre Univers. Elle est considérée comme étant la constante de l’information.

En allant voir sur Wikipédia, il est le seul physicien important à n’avoir toujours pas de description de ses travaux, ou si peu ! C’est une honte que plus de cent années après ses travaux, on le néglige encore à ce point. La communauté des physiciens nous prouve une fois de plus que lorsqu’elle décide de détester quelqu’un, elle ne le fait pas à moitié. Boltzmann s’est suicidé à cause d’eux et probablement qu’il en aurait encore envie aujourd’hui.