Analyse d'un livre de Michio Kaku

[Zwielicht]

Il y a quelques années, lors d,un voyage d'affaires, j'avais emporté Beyond Einstein, livre écrit par Michio Kaku, un physicien, et Jennifer Trainer, une journaliste, publié en 1987.

Le livre m'avait marqué par la présence de passages qui sonnaient.. pour le moins faux, à mes oreilles de physicien, pourtant pas aussi physicien que Kaku..!

J'avais souligné les dits passages et je les retranscrirai ici, suite à l'engouement que certains utilisateurs ont manifesté récemment envers Kaku..

J'aimerais toutefois rappeller que ce livre en est un de vulgarisation, et que l'attitude de Kaku est assez connue et controversée : rendre la science populaire en soi par n'importe quel moyen est une action noble qui permettra à la science de demeurer une priorité de financement chez les gouvernements. Or, je ne partage pas cet avis outre mesure; car en empruntant des moyens qui donnent une fausse image de la science, on créée des attentes irréalistes face à la science, qui seront véhiculées jusqu'à dénaturer la science elle-même, par pression sociale ou relève. Cette fausse image donne aussi l'impression que la science ne repose pas sur des bases solides chez certains, et émousse la pensée critique chez les autres.

Je tenterai de citer les passages où à mon avis, le livre de Kaku et Trainer introduisent des idées qui pourrait nuire à la science par un de ces procédés.. Pour fins de discussion.

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
Stranger than science-fiction
Dark matter

i.The dark matter has weight

L'hypothèse de l'existence de la matière sombre est que sa présence peut être détectée par son influence gravitationnelle sur la matière. Mais ça ne veut pas dire qu'un champ gravitationnel a un effet sur la matière sombre (ce qui lui attribuerait un poids). C'est justement ce qui rend ces particules hypothétiques spéciales.

ii.Even our most sophisticated instruments cannot detect its presence

iii.Dark matter is also tasteless and has no smell

Pour goûter ou sentir quelque chose, il faut d'abord le mettre en contact avec ses propres sens. On ne peut pas parler du goût de la matière sombre, pas plus que du goût des électrons ou photons. Cet exemple n'illustre pas le caractère particulier de la matière qui est postulée ici. Le tofu, non-apprêté, ne goute rien ni ne sent rien non plus..

iv.If you could hold this dark matter in your hand, it would certainly feel heavy

Encore cette situation inconcevable de relier quelque chose d'indétectable avec les sens humains! Or nos sens gustatifs, du toucher et olfactifs sont reproduisibles dans une certaine mesure par des instruments.

Donc les affirmations iii et iv contredisent l'affirmation ii. L'affirmation i contredit aussi l'affirmation ii, car nos instruments peuvent détecter le poids.

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quest for Unification
An Unemployed Revolutionary

i. If we summarized his (Einstein's) body of work, we could categorize it into three broad classes of theories : special relativity, general relativity, and his unfinished unified field theory, which was to have been his crowning scientific achievement.

ii. When Einstein's revolutionary 1905 paper was first published, it was largely ignored

Il est clair qu'ici, Kaku tente de démontrer que la grande unification est le but le plus noble de la physique, et qu'Einstein, la personnalité sans doute la plus populaire et révérée, s'y est consacré avec ferveur. Ceci, car la théorie des champs des cordes, la spécialité de Kaku, vise à être une théorie d'unification.

D'abord, l'affirmation i est un peu suspecte car dans les 3 groupes de théories, on en retrouve une qui est comprise dans une autre (la relativité spéciale, par définition, est un cas spécial de la relativité générale). Kaku oublie de mentionner qu'Einstein a contribué à la théorie des quanta en mettant en évidence l'effet photoélectrique. Autant plus étrange qu'il oublie de mentionner ce champ auquel Einstein a contribué, quand il a gagné un prix Nobel pour cet exploit. Mais ce que Kaku veut faire, ici, c'est absorber la quantique dans la théorie des champs unifiés, sur laquelle Einstein a commencé à travailler qu'une fois en Amérique (vers 1933, au début du IIIe Reich).

Comme si la quantique avait été finalement absorbée par une théorie unificatrcice satisfaisante..

Dans l'affirmation ii, Kaku nous laisse croire qu'Einstein a publié UN article révolutionnaire en 1905. Il en a cependant publié au moins DEUX; un qui a lancé la relativité, l'autre, l'effet photoélectrique. Et il a aussi publié un autre article important, sur l'effet brownien, cette même année, peut-être moins révolutionnaire, mais pourtant important pour démontrer empiriquement l'existence des atomes.

Donc Kaku me semble déjà un tantinet manipulateur, à ce stade-ci du livre. Il nous fait croire qu'Einstein, à part la relativité, a consacré son oeuvre à la théorie des champs unifié, qu'il n'a pas achevée.. et que Kaku s'en vient, lui, en héro, parachever le projet d'Einstein.

[André]

Zwielicht

L'hypothèse de l'existence de la matière sombre est que sa présence peut être détectée par son influence gravitationnelle sur la matière. Mais ça ne veut pas dire qu'un champ gravitationnel a un effet sur la matière sombre (ce qui lui attribuerait un poids).

Cette affirmation est fausse en soi. La gravitation est une interaction entre deux masses. Il y a réciprocité.

André

[Zwielicht]

Zwielicht

L'hypothèse de l'existence de la matière sombre est que sa présence peut être détectée par son influence gravitationnelle sur la matière. Mais ça ne veut pas dire qu'un champ gravitationnel a un effet sur la matière sombre (ce qui lui attribuerait un poids).

Cette affirmation est fausse en soi. La gravitation est une interaction entre deux masses. Il y a réciprocité.

André

Oups, d'accord, Kaku parle de matière sombre et non d'énergie sombre. Il doit y avoir réciprocité, en effet.

Donc je rectifie mon premier commentaire et je le réduis à ceci...

-L'affirmation (iii) sur le gout et l'odeur de la matière sombre n'est pas pertinent. Si la matière sombre est exotique et différente de la matière normale que l'on connait (comme Kaku l'entend), il est déplacé de faire des hypothèses sur des propriétés qui n'ont qu'un sens à l'échelle des sens humain, car théoriquement tout est possible.

-Le poids (i) n'est pas une propriété de la matière comme telle; on devrait plutôt parler de masse inertielle.

Je retire l'affirmation (ii) qui peut être vraie dans le sens où, la matière sombre est inaccessible pour l'instant et nos instruments de détection d'ondes électromagnétiques (télescopes, radiotélescopes) les plus raffinés ne parviennent pas à la détecter, celle-ci n'émettant pas d'ondes. C'est tout de même drôlement formulé..

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quantum Puzzle
Two Giants of Physics

i.Can matter be divided into smaller and smaller pieces without limits? In posing these questions, Heisenberg and his colleagues created quantum mechanics

Ces questions ont été posées bien avant, et ont mené, dès 1900, aux travaux et résultats de Planck, Einstein, Bohr et de Broglie (1924).

Bien qu'Heisenberg et Schröndinger aient, plus tard, en 1925, inventé la mécanique quantique, ce n'est pas en se posant des questions, mais en développant une mécanique pour expliquer les phénomènes connus sous le nom de théorie quantique.

Bref, ils ont fourni une mécanique pour une vieille théorie.

Vieille théorie quantique : de 1900 à 1924
Mécanique quantique : 1925-

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quantum Puzzle
Planck - The Reluctant Revolutionary

i.This number is so astronomically small
Bel oxymoron

[Florence]

Vieille théorie quantique : de 1900 à 1924
Mécanique quantique : 1925-

Encore du jeunisme ! "vieille" à 24 ans ...


A part ça, merci de l'exposé. J'ai entendu Kaku à plusieurs reprises dans des programmes TV (dont récemment un de la BBC, repris sur Arte, sur l'histoire de la physique de Newton à Einstein via Lavoisier et al.) de vulgarisation scientifique, il m'apparaît passablement comme un showman, ce qui pourrait expliquer certaines outrances de langage. Je concours avec vous pour penser que ce n'est pas forcément judicieux car ça ouvre la porte à une certaine mécompréhension de la part d'un public "naïf" (du même ordre que lorsqu'un magazine de vulgarisation use de titres sensationalistes pour attirer le chaland sur un sujet par ailleurs traité correctement).

Ceci étant, mes connaissances en physique sont à tout le moins lacunaires.

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quantum Puzzle
Quantum Cookbooks

i. we could if we had large enough computers Tiens.. malheureusement, les ordinateurs rapetissent

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quantum Puzzle
Quantum Cookbooks

i. Without quantum mechanics, a plethora of familiar objects such as television... radio, et cetera, would be impossible

Ce n'est pas vrai pour la radio. Avant le transistor, il y avait la triode. La radio a été inventée et développée au 19e siècle, avant que les progrès de notre connaissance en physique quantique ne soient commencés.

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quantum Puzzle
Downfall of Determinism

i.Newtonian determinism states that the three laws of motion can mathematically determine the precise motion of all particles in the universe

Cette idée n'a jamais été avancée par Newton (1642-1727), que je sache, mais par Pierre-Simon de Laplace (1814). Bien qu'elle implique trois lois du mouvement énoncées et formulées par Newton, ça ne justifie pas de la classifier comme étant newtonienne.

[Zwielicht]

I.1) Superstrings : . A Theory of Everything?
The Quantum Puzzle
Failure of Quantum Mechanics without Relativity

i.The first marriage of quantum mechanics and relativity was a disaster. This shotgun marriage created a crazy theory (called quantum field theory) that for decades produced only a series of meaningless infinities.

ii.The complete union of quantum mechanics and relativity - both special and general - has been one of the great scientific problems of this century, which only the superstring theorists claim to have solved.


C'est ce que j'appelle.. manquer d'humilité, ou encore, prêcher pour sa paroisse!

De i), ce n'est pas vrai que la théorie quantique des champs n'a mené à rien. Paul Dirac l'a commencée à la fin des années 20, et moins de 30 ans plus tard, elle a mené à l'établissement de l'électrodynamique quantique, encore enseignée de nos jours.

Il faut aussi dire que crazy theory n'est pas un terme très objectif ni scientifique.. et qu'autant pourrait être dit de n'importe quelle autre théorie moderne en physique (dont celle des supercordes!).

De ii), la théorie des supercordes est encore en développement et n'a pas encore atteint l'étape d'être testée expérimentalement ou confrontée à des observations. Il existe également plusieurs modèles concurrents de théories dites qui obtiennent de bons résultats.

[Zwielicht]

vulgarisation scientifique, il m'apparaît passablement comme un showman, ce qui pourrait expliquer certaines outrances de langage. Je concours avec vous pour penser que ce n'est pas forcément judicieux car ça ouvre la porte à une certaine mécompréhension de la part d'un public "naïf" (du même ordre que lorsqu'un magazine de vulgarisation use de titres sensationalistes pour attirer le chaland sur un sujet par ailleurs traité correctement).

Voilà.. à me relecture, et avec beaucoup de recherche, j'ai rapidement réalisé que je ne suis pas en mesure de contredire Kaiku dans plusieurs des passages que j'avais souligné originalement.

Je n'ai reproduit ici que les passages qui me frappent encore comme douteux.. et j'explique pourquoi.

Kaiku vulgarise des concepts physiques qu'il essaie ensuite d'appliquer à la vie humaine, pour mieux faire comprendre.. mais ce faisant, il créée de graves fausses représentations. Les fameux paradoxes de la physique quantique, qui sont souvent utilisés pour enseigner la quantique, ne sont pas des paradoxes à l'échelle humaine (non quantique).

Parler de la saveur et de l'odeur de la matière sombre.. c'est être imprudent et enlever la barrière entre spéculation et réalité. Le tout ne profite pas à la science en bout de compte.

[LiL'ShaO]

Personnelement je n'y connais rien en physique, encore moins en physique quantique, pas plus que je ne connais ce bon monsieur Kaiku, mais a mon petit avis, quand il parle de la saveur ou de l'odeur de la matiere sombre, c'est bien plus a prendre dans un sens "métaphorique" que penser que la matiere sombre a réellement tel saveur ou tel odeur...

Comme quand Jesus dit " pourquoi lavez vous l'extérieur de la coupe? Ne comprenez vous pas que celui qui a fait l'extérieur est aussi celui qui a fait l'intérieur?"

Il ne parle pas d'une coupe faite par un artisan dont il faut laver l'intérieur comme l'extérieur.
Enfin, vous savez tous ce qu'est une métaphore

[Invité]

Voilà.. à me relecture, et avec beaucoup de recherche, j'ai rapidement réalisé que je ne suis pas en mesure de contredire Kaiku dans plusieurs des passages que j'avais souligné originalement.

Je vais quand même risquer quelques commentaires.

Kaiku vulgarise des concepts physiques qu'il essaie ensuite d'appliquer à la vie humaine, pour mieux faire comprendre.. mais ce faisant, il créée de graves fausses représentations. Les fameux paradoxes de la physique quantique, qui sont souvent utilisés pour enseigner la quantique, ne sont pas des paradoxes à l'échelle humaine (non quantique).

Parler de la saveur et de l'odeur de la matière sombre.. c'est être imprudent et enlever la barrière entre spéculation et réalité. Le tout ne profite pas à la science en bout de compte.

Je ne crois pas que Kaku tombent dans le piège d‘extrapoler les effets quantiques dans notre échelle macroscopique. Il tente simplement d’illustrer que la matière noire n’est pas de la matière comme nous sommes habitués d’en parler. Pour ce faire il utilise des termes imagés. Ses références aux sens du goût « «tasteless », de l’odorat « no smell » du toucher « in your hand » ne sont là que pour faire une figure de style. Il insiste clairement dans les quelques lignes qui suivent votre citation sur le fait que la matière noire est indétectable sauf possiblement par effet de gravitation.

Deux lignes plus bas: “In fact, the only way to detect dark matter is by its weight: it has no other known interaction with other form of matter.” [Kaku - Beyond Einstein p.13]

Je ne tiens pas à le défendre plus qu’il ne faut, mais il est considéré aux USA comme un des meilleurs vulgarisateurs scientifique, un digne remplaçant de Carl Sagan paraît-il. Mais ça reste une question de goût et que son style flamboyant vous agace, je comprends ça.

Moi ce qui m’embête ce n’est pas tellement l’emballage que le contenu. Que ce soit Kaku ou un autre qui parle d’un univers à 10 dimensions, de multivers, du pré-Big-Bang, ça m’embête un brin ces concepts pétés d’univers parallèles.

C'est pété parce qu'on ne dispose pour l’instant que d’un édifice théorique. Dans les circonstances, je songe à présenter la candidature de Kaku ou d’autres théoriciens en cosmologie pour le prix fosse sceptique 2006.

Non mais quand même! Ça viendrait d’un zozo qu’il aurait de bonnes chances.

Pourquoi des théories infalsifiables (exemple la m-théorie) qui ne sont basées sur aucun fait et qui parle d'une période ou les lois de la physique telles que nous les connaissons actuellement sont inopérantes, ne serait pas de la zozoterie ?

Faut peut-être considérer que:
- la théorie des corde est entièrement théorique, oui, mais est une extrapolation d'un corpus empirique vérifié. (Ce qui, je le reconnais, ne veut rien dire car les modèles mathématiques sont souvent faux avant d'être améliorés par les mesures.)
- elle est potentiellement falsifiable. Technologiquement pas encore, mais des expériences ont été proposées et il est possible qu'on obtiennent des réponses d'ici une dizaine d'années.
- un physicien qui soutiendrait mordicus que la théorie des cordes est la seule théorie valables/soutenues par l'observation, etc. comme Gatti défend ses poltergeists serait un vrai zozo. Est-ce le cas de Kaku?

Jean-François

A ce sujet voici ce qu’en pense le prix Nobel de physique 1979, Sheldon Glashow :

Or it will be the young theoretical physicists, but the young theoretical physicists are doing string theory, and they ain't interested in the results of the experiments..
(…)

Sheldon Glashow has strong opinions about string theory. Like how it has failed in its primary goal of incorporating gravity into the standard model of elementary particles. How its inability to be experimentally tested makes it "permanently safe" from either proof or falsification.

(…)

So the nature of the quest to form a theory of all of the forces of nature, including gravity, drives on to a domain of energies and distances that is inaccessible to the experiment. No experiment can ever check up what's going on at the distances that are being studied. No observation can relate to these tiny distances or high energies. All we can do is look at the distant consequences, 10 or 20 orders of magnitude removed from these effects.

That is to say, there ain't no experiment that could be done nor is there any observation that could be made that would say, "You guys are wrong." The theory is safe, permanently safe. I ask you, is that a theory of physics or a philosophy?

I.

[Zwielicht]

Je vais quand même risquer quelques commentaires.

Je suis d'accord sur la plupart des points..

Je ne tiens pas à le défendre plus qu’il ne faut, mais il est considéré aux USA comme un des meilleurs vulgarisateurs scientifique, un digne remplaçant de Carl Sagan paraît-il. Mais ça reste une question de goût et que son style flamboyant vous agace, je comprends ça.

En effet, Sagan aussi m'énerve ... un peu

Mais pour être un bon vulgarisateur, pour en revenir à Kaku, il ne suffit pas de captiver son auditoire, mais de faire passer un message conforme. Captiver son auditoire avec des concepts présentés comme l'aboutissement d'idées populaires de science-fiction est une partie du travail. L'autre partie du travail serait de ramener efficacement la signification du message à une interprétation adéquate.

Moi ce qui m’embête ce n’est pas tellement l’emballage que le contenu. Que ce soit Kaku ou un autre qui parle d’un univers à 10 dimensions, de multivers, du pré-Big-Bang, ça m’embête un brin ces concepts pétés d’univers parallèles.

Il y a beaucoup de ça qui m'énerve dans son livre, mais en effet, qui suis-je pour critiquer. Il présente les dimensions dans son propre style flamboyant, tente de nous faire imaginer un tesseract, etc..

- un physicien qui soutiendrait mordicus que la théorie des cordes est la seule théorie valables/soutenues par l'observation, etc. comme Gatti défend ses poltergeists serait un vrai zozo. Est-ce le cas de Kaku?

Je répondrais à ça, que "presque" :

The complete union of quantum mechanics and relativity - both special and general - has been one of the great scientific problems of this century, which only the superstring theorists claim to have solved.

Mais encore, il dit claim to have solved.. Il y a donc une porte de sortie dans son affirmation, bien que ce soit ambigu car Kaku lui-même est un de ces théoriciens, qui s'inclut donc comme prétendant avoir résolu le problème. Pour que le problème soit résolu, il faudrait que la théorie ait des preuves expérimentales, ce qu'elle n'a pas en 2005, et avait encore moins en 1987.

That is to say, there ain't no experiment that could be done nor is there any observation that could be made that would say, "You guys are wrong." The theory is safe, permanently safe. I ask you, is that a theory of physics or a philosophy?

C'est drôle, car le ton de Kaku envers la vieille interprétation de Copenhague va un peu dans ce sens.