Histoire scientifique et leçons pour les idées émergentes d'aujourd'hui

Dans cent ans, les historiens des sciences et de la technologie se pencheront sur notre époque et s'émerveilleront des théories, des expériences et des percées qui caractérisent notre époque.

Mais ils s'interrogeront également sur les cul-de-sac scientifiques de notre temps : les théories et les idées qui sont tombées à l'eau parce qu'elles se sont avérées être mal conçues, fausses ou tout simplement charabia.

Inévitablement, cela soulève une question intéressante : quelle part de ce que nous considérons comme la recherche traditionnelle tombera dans cette catégorie de science la mieux oubliée ?

Une façon d'aborder cette question est d'examiner notre propre attitude envers la science à la fin du 19e siècle et au début du 20e.

Le compte populaire va un peu comme ça. Cette époque était caractérisée par le sentiment que l'univers pouvait être plus ou moins complètement décrit par les lois de la mécanique de Newton, les lois de la thermodynamique et la théorie électromagnétique de Maxwell.

Tout allait bien, à l'exception d'une ou deux fissures mineures que tout le monde s'attendait à pouvoir facilement couvrir. Bien sûr, ceux-ci ont finalement conduit à deux des plus grandes révolutions de la pensée scientifique : la théorie quantique de Max Planck en 1900 et les théories de la relativité restreinte et générale d'Einstein quelques années plus tard.

Cependant, ce récit populaire sous-estime une grande partie de la complexité du débat scientifique à l'époque. En particulier, il ne parvient pas à saisir dans quelle mesure de nombreuses idées scientifiques dominantes se sont révélées spectaculairement erronées. Ces idées ont été largement discutées, très appréciées et, dans de nombreux cas, largement soutenues. Maintenant, ces culs de sacs de la science sont largement oubliés.

Aujourd'hui, Helge Kragh de l'université d'Aarhaus au Danemark remet les pendules à l'heure en réexaminant la physique de la fin du siècle, ou fin de siècle, et les idées qui la dominaient. Il y a beaucoup à apprendre des histoires qu'il raconte.

Un épisode largement oublié fut l'insatisfaction générale à cette époque à l'égard de la notion de « matière ». Divers courants de pensée semblaient suggérer que l'idée d'un univers atomistique construit à partir d'unités fondamentales de la matière était erronée.

Par exemple, les lois de la thermodynamique n'avaient de sens que si les atomes étaient des corps rigides sans structure interne. Et pourtant, les preuves des expériences spectroscopiques suggèrent que les atomes doivent avoir une structure interne. L'expression la matière est morte est devenue un slogan largement utilisé à l'époque et clairement quelque chose devait donner.

Une résolution courante de ce problème était basée sur l'idée que la matière n'était pas une propriété fondamentale de l'univers mais une propriété émergente. Cela a coïncidé avec une compréhension croissante du fait que différentes formes d'énergie – cinétique, potentielle, chimique, thermique, etc. – étaient des manifestations de la même chose. Alors peut-être que la matière n'était qu'une autre forme d'énergie aussi.

Cette idée, connue sous le nom d'énergétique, a bénéficié d'un fort soutien pendant de nombreuses années. Il soutenait que puisque les lois de Newton pouvaient être décrites uniquement en termes d'énergie, il n'y avait pas besoin de l'hypothèse des atomes. Il s'agissait d'une grande théorie unifiée de l'univers et l'un de ses principaux partisans était Willhelm Ostwald, qui remporta plus tard un prix Nobel de chimie pour ses travaux sur les catalyseurs.

Dans une conférence en 1895, Ostwald a déclaré : Le cadeau scientifique le plus prometteur que le siècle qui s'achève puisse offrir au siècle qui s'ouvre est le remplacement de la vision matérialiste du monde par la vision énergivore du monde.

Une autre solution est venue de la notion d'éther luminifère, qui a dominé la pensée scientifique d'une manière difficilement imaginable aujourd'hui. Le problème fondamental n'était pas de savoir si l'éther existait ou non, mais la nature de l'éther et son interaction avec la matière, explique Kragh.

L'éther était largement considéré comme le socle fondamental de l'univers, à partir duquel toutes les autres choses ont émergé. De nombreux physiciens ont proclamé que l'éther serait la base d'une grande théorie unifiée de tout, parmi eux, ironiquement, Albert Michelson.

Une théorie largement débattue depuis plusieurs années a été avancée par William Thomson, alias Lord Kelvin, qui croyait que les atomes étaient des tourbillons dans l'éther. Curieusement, les physiciens n'ont jamais prouvé que cette idée était fausse. Au lieu de cela, il s'est simplement essoufflé.

Ensuite, il y a eu les diverses découvertes qui se sont avérées être un peu plus que des vœux pieux. La découverte des rayons X par William Roentgen en 1895 a conduit à l'annonce d'une gamme déconcertante d'autres rayons, par exemple les rayons N, la lumière noire, les rayons d'électricité positive, les rayons Moser, les rayons séléniques et les rayons magnétiques.

Tous ces éléments se sont avérés être le fruit de l'imagination fertile des physiciens impliqués ; le résultat d'une sorte d'hystérie des rayons.

Kraghe décrit divers autres épisodes avec des détails fascinants. Ce qui est intéressant bien sûr, c'est la mesure dans laquelle il est possible de faire des parallèles entre les tendances de la science d'hier et d'aujourd'hui.

Au cours des 20 dernières années, on a de plus en plus le sentiment que différentes formes d'information – génétique, numérique, entropique, etc. – sont des manifestations de la même chose. De plus, le rôle que l'information pourrait jouer dans les lois de la physique suscite un vif intérêt. Se pourrait-il que l'information soit plus fondamentale que les concepts de masse ou même d'énergie. Peut-être que les lois de la physique doivent dériver de ses propriétés, si seulement nous pouvions les déchiffrer ?

Ensuite, il y a la recherche de la matière noire, une substance mystérieuse qui remplit l'univers même si nous ne pouvons pas la voir, la sentir ou même la mesurer.

Et bien sûr, il existe diverses théories de tout qui se concentrent sur l'union de la mécanique quantique et de la relativité tout en prédisant diverses dimensions supplémentaires, d'autres univers et même une multitude infinie d'entre eux.

Dans quelle mesure cela semblera-t-il hors de propos, bizarre ou faux dans cent ans ? C'est impossible à dire, mais les parallèles avec certains épisodes d'il y a cent ans permettent de divertir les spéculations.

Kragh montre clairement que seule une petite fraction du débat scientifique dominant dans les années 1890 est pertinente aujourd'hui. Et il n'y a aucune raison de penser que ce ne sera pas le cas lorsque les historiens réévalueront la science du début du 21e siècle dans cent ans.

Réf : arxiv.org/abs/1207.2016 : A Sense Of Crisis: La Physique À L'Ère Fin-De-Siècle

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