E. Schrödinger, Physique quantique et représentation du monde, introduction et notes de M. Bitbol, Seuil, 1992

(contient: Science et Humanisme, et La situation actuelle en mécanique quantique)

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Le but était ici de réunir et de confronter deux textes représentant les étapes majeures de la réflexion de Schrödinger sur la mécanique quantique.

a) «Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik» (Trad. française de F. de Jouvenel, A. Bitbol-Hespériès et M. Bitbol, sous le titre: "La situation actuelle en mécanique quantique") est plus connu sous le nom de:

"ARTICLE DU CHAT DE SCHRÖDINGER".

Il a été écrit en 1935, à une époque où Schrödinger cumulait les doutes et les hésitations concernant la signification de la physique quantique.

D'une part, l'interprétation de certains de ses collègues de l'école de Copenhague, qui faisaient de la fonction d'onde Y (intervenant dans l'équation dite «de Schrödinger») une entité exclusivement «symbolique», non représentative d'un processus spatio-temporel, lui paraissait inacceptable. D'autre part, il admettait l'échec de sa propre tentative de 1926, qui revenait à voir dans la fonction Y la représentation immédiate d'une «réalité» continue. Son idée initiale se heurtait en effet à quantité d'objections, dont l'apparente nécessité de supposer la réduction instantanée de l'onde représentée par Y lors d'une mesure n'est pas la moindre.

Dans ce contexte, la publication de l'article d'Einstein, Podolsky et Rosen en 1935, ainsi que la correspondance qui s'était établie durant l'été de cette année entre Einstein et lui, avaient incité Schrödinger à sortir de son silence pour exposer, sur un ton ironique et sceptique imposé par son manque de solutions de rechange, toutes les inconsistances qu'il percevait dans l'interprétation alors dominante de la mécanique quantique. L'un des éléments de son argumentation est passé à la postérité: il s'agit du paradoxe dit «du chat de Schrödinger».

Si un ensemble (système atomique + chat) est intégralement décrit, avant toute mesure, dans le cadre formel de la mécanique quantique, on se heurte à une situation qualifiée par Schrödinger de «ridicule»: le chat n'est pas dans un état bien déterminé, mais dans une superposition d'états.

Bien d'autres raisonnements sont développés par Schrödinger dans cet article pour mettre en lumière le caractère «incomplet» de la mécanique quantique, également souligné par Einstein, et pour faire ressortir les difficultés d'une conception faisant de Y un simple catalogue d'informations.

Evaluée à l'aune des travaux actuels sur le «problème de la mesure», la partie purement critique de son travail d'interprétation, bien représentée par son article de 1935, reste encore extrêmement pertinente. Cet article est sans cesse cité en référence, il a été traduit en anglais, publié dans des revues américaines et des anthologies; J'ai donc voulu rendre cet article accessible en français, en l'accompagnant d'un travail critique indispensable.

b) Science and Humanism reprend le texte d'une série de conférences publiques prononcées en février 1950. Contrairement à ce que son titre laisse supposer, cet ouvrage n'est pas seulement consacré à une réflexion générale sur de l'impact qu'auraient les sciences sur les valeurs. Il est en fait pour l'essentiel consacré à une évaluation renouvelée des difficultés conceptuelles de la mécanique quantique.

Dans les années 1950, en effet, Schrödinger a repris une certaine assurance par rapport à son attitude à la fois modeste et mordante de 1935. Il constate que la plupart des concepts qui servent à ses collègues à donner une interprétation de la mécanique quantique acceptable en pratique, ont deux défauts majeurs: ils sont obscurs sur le plan de la théorie de la connaissance, et ils incitent à ajouter au schème théorique permettant de prédire des résultats expérimentaux des éléments superflus et générateurs de paradoxes.

L'obscurité se manifeste d'abord, selon Schrödinger, dans l'assertion courante selon laquelle la mécanique quantique oblige à effacer la limite entre «sujet» et «objet». Mais qu'entend-on par «sujet» lorsqu'on émet cette assertion? Le pur sujet connaissant, ou bien un sujet physique concret constitué d'un corps et de ses prolongements instrumentaux? Peut-on par ailleurs faire croire que la dichotomie sujet-objet était philosophiquement si indiscutable qu'une science naturelle comme la physique a vraiment innové en la mettant en cause?

L'absence de réponse nette à ces deux questions est considérée par Schrödinger comme le signe patent de l'immaturité des arguments de ses collègues, et donc de leur manque de caractère contraignant. Il y a aussi, ainsi que le montre Schrödinger, quelque chose d'obscur dans la façon qu'ont certains physiciens de dégager la signification de l'indéterminisme quantique. Des tentatives comme celle de Jordan, conduisant à faire de cet indéterminisme la preuve d'une intervention nécessaire du libre-arbitre dans la nature, lui semblent témoigner à la fois d'une profonde méconnaissance du problème philosophique de la liberté, et d'une appréciation erronée des limites de l'indéterminisme en physique contemporaine.

Le caractère superflu du concept de «saut quantique» dans le traitement théorique de ce qui arrive à «l'objet» entre la préparation de l'expérience et l'instant de la mesure, a par ailleurs été démontré à plusieurs reprises par Schrödinger. Ce dernier a en particulier réussi à construire toute la théorie de la statistique quantique des gaz sans jamais avoir besoin de supposer que des transitions discontinues surviennent effectivement (Voir l'appendice à la seconde édition de son ouvrage Statistical thermodynamics). Le seul lieu où doive nécessairement apparaître une discontinuité est «(...) la connexion qui relie la description ondulatoire aux faits observables» (Science et Humanisme, chapitre «L'expédient de la mécanique ondulatoire»).

En fin de compte, Schrödinger parvient à imposer sa propre évaluation de ce qui fait de la mécanique quantique une théorie profondément différente de celles qui l'ont précédé. Non pas le «flou» de la frontière sujet-objet, ni même l'indéterminisme, mais deux autres traits distinctifs: l'absence d'individualité des objets corpusculaires, et la distance accrue entre la description et le fait expérimental.

Ces conclusions laissant apparaître une voie négligée dans l'exploration de ce qu'on a parfois nommé «les étrangetés quantiques», il m'a semblé indispensable de rendre de nouveau accessible le texte dans lequel elles sont atteintes, et d'en faire ressortir l'affinité avec les interrogations contemporaines.