Un livre de vulgarisation sur l'interprétation et les nouveaux paradigmes de la physique quantique, qui propose un aperçu des potentielles nouvelles applications technologiques exploitant le comportement pour le moins déroutant des particules du monde microscopique.

Métaphysique quantique est le deuxième ouvrage co-écrit par Sven Ortoli et Jean-Pierre Pharabod. En 1984, les deux auteurs publiaient un premier livre de vulgarisation sur la physique quantique, Le cantique des quantiques, alors présenté comme un excellent ouvrage grand public réussissant le pari audacieux d'expliquer au néophyte les tenants et les aboutissants de la théorie quantique, cet étrange pan de la physique qui décrit le monde à l'échelle microscopique, et dont l'interprétation est sujette à controverses depuis près d'un siècle en dépit des innombrables confirmations expérimentales qui ont été apportées jusqu'à aujourd'hui.

A l'instar de bon nombre d'avancées majeures en sciences, la genèse de la théorie quantique correspond à un bouleversement conceptuel majeur dans notre façon d'appréhender le monde et les phénomènes physiques qui s'y articulent (du moins une partie d'entre eux). Les lois de la physique à travers lesquelles nous comprenions la nature jusqu'au début du XXe siècle se résumaient essentiellement à la mécanique newtonienne, décrivant le mouvement des corps matériels, et à la thermodynamique, décrivant les échanges de chaleur et d'énergie entre les corps. La naissance de la mécanique quantique, qui s'étale environ entre 1900 et 1928, correspond à la réalisation et à l'intégration progressive, par les pères fondateurs que furent Max Planck, Albert Einstein, Louis de Broglie, Niels Bohr, Wolfgang Pauli, Max Born, Werner Heisenberg et Erwin Schrödinger (pour ne citer qu'eux), que le comportement des objets microscopiques (atomes, électrons, photons,...) est dicté par des lois nouvelles et pour le moins contre-intuitives. Ce nouveau corpus théorique, qui fut établi afin de rendre compte de plusieurs expériences historiques qui restaient inexpliquées dans le cadre de la physique pré-XXe siècle, et ensuite axiomatisé pour devenir une théorie prédictive à part entière, constitue ce que l'on appelle la mécanique quantique. Le terme "quantique", est à comprendre ici par opposition avec l'adjectif "classique", qui fait référence à la description newtonienne du monde macroscopique qui nous entoure.

Comme ne manquent pas de le rappeler les auteurs du livre, sur le plan théorique la mécanique quantique est une description du monde dont l'édifice mathématique est très solidement établi, et ses manifestations expérimentales sont mesurées avec grande précision et exploitées dans un nombre incalculable d'applications technologiques (basées sur les lasers et les semi-conducteurs). S'il a fallu un certain temps à l'humanité pour digérer et accepter le fait que la Terre est ronde et qu'elle ne siège pas au centre de l'Univers, il s'agit là de faits que nous acceptons très bien car nous en faisons en quelque sorte l'expérience quotidienne. Les choses sont un peu différente pour la mécanique quantique qui, en dépit du fait qu'elle soit constamment vérifiée dans les laboratoires, régit des phénomènes qui continuent d'échapper à l'entendement. Une partie du livre est consacrée à la description de ces étranges propriétés, dans un langage simple et très imagé, par l'intermédiaire parfois de fables et accompagné de schémas. Le lecteur y apprendra ce qu'est la superposition d'états quantiques, sorte d'ubiquité qui permet aux particules de se trouver en plusieurs endroits à la fois, ou encore, comme le veut la célèbre image due à Schrödinger, au chat quantique d'être à la fois mort et vivant. Les auteurs décrivent également le principe de la dualité onde-corpuscule, ainsi que le phénomène d'intrication. Il n'y a là rien de nouveau, la forme est certes différente, mais le fond reste le même : il s'agit d'une énième exposition des concepts fondamentaux de la mécanique quantique, et l'on peut déplorer qu'après les 27 années écoulées depuis leur premier livre, les auteurs ne proposent pas un regard vraiment original sur le sujet.

Même du côté de la deuxième partie du titre, Les nouveaux mystères de l'espace et du temps, il n'y a hélas rien de bien nouveau. Les auteurs abordent bel et bien quelques expériences récentes, mais les descriptions en sont tellement fastidieuses qu'on a du mal à s'y retrouver. Il est très intéressant de lire comment les propriétés des systèmes quantiques qui sont étudiés actuellement dans les laboratoires de physique pourraient déboucher dans le futur sur l'élaboration d'ordinateurs quantiques (i.e., à la vitesse de calcul fantastique), mais on aurait préféré que la discussion s'étende un peu plus sur les concepts mathématiques et philosophiques sous-jacents plutôt que de dériver sur des spéculations technologiques.

En conclusion, l'ouvrage de Sven Ortoli et Jean-Pierre Pharabod, d'une difficulté étrangement inégale au fil des pages, trouve difficilement sa place au milieu de l'abondante et excellente littérature qui existe déjà sur le sujet. Son plus gros défaut est sans doute de ne pas cibler clairement son public, car il laisse une impression de déjà lu et de superflu pour le lecteur initié, et n'est malheureusement pas assez abordable pour un lecteur étranger au sujet


* Lectures conseillées :
- Sven Ortoli & Jean-Pierre Pharabod, Le cantique des quantiques. Le monde existe-t-il ?, La Découverte
- Michel Bitbol, Mécanique quantique : Une introduction philosophique, Flammarion
- Etienne Klein, Petit voyage dans le monde des quanta, Flammarion